JP2011521637A - Monitoring and therapeutic delivery of targeted reporter fusion proteins using gene and optical imaging - Google Patents

Monitoring and therapeutic delivery of targeted reporter fusion proteins using gene and optical imaging Download PDF

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Abstract

本発明は、細胞を対象の遺伝子の発現に影響する化合物と接触させるとき、細胞内の対象の遺伝子の発現を非浸襲的に監視する方法に関する。本発明は、また、コード配列を有する種々異なる隔離された核酸分子にも関連する。前記コード配列は、蛍光レポーターポリペプチドをコード化するレポーター配列に融合された対象のポリペプチドの遺伝子をコード化する対象の配列の遺伝子を有し、プロモーター配列と動作的に結合される。本発明は、また、細胞内の対象の遺伝子の発現に影響する化合物を送出し、前記化合物により誘発される対象の前記遺伝子の発現の影響を監視するだけでなく、同時に前記化合物の送出を監視するための本発明の核酸分子及び方法の使用にも関する。  The present invention relates to a method for noninvasively monitoring the expression of a gene of interest in a cell when the cell is contacted with a compound that affects the expression of the gene of interest. The present invention also relates to a variety of isolated nucleic acid molecules having coding sequences. The coding sequence has a gene of interest sequence encoding a gene of interest polypeptide fused to a reporter sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide and is operably linked to a promoter sequence. The present invention also delivers a compound that affects the expression of the gene of interest in the cell and not only monitors the effect of the expression of the gene of interest in the subject induced by the compound, but also monitors the delivery of the compound simultaneously. It also relates to the use of the nucleic acid molecules and methods of the invention to do so.

Description

本発明は、対象の遺伝子の発現に影響する化合物と細胞を接触させるとき、細胞内の対象の遺伝子の発現を非侵襲的に監視する方法に関する。   The present invention relates to a method for noninvasively monitoring the expression of a gene of interest in a cell when the cell is contacted with a compound that affects the expression of the gene of interest.

このように、本発明は、デメチル化薬と細胞を接触させるとき、細胞内の対象の遺伝子の発現の増加を監視する方法に関する。本発明は、また、RNAiと細胞を接触させるとき、細胞内の対象の遺伝子の発現の減少を監視することに関する。前記方法は、人体又は動物の体内又は体外で実施される。   Thus, the present invention relates to a method for monitoring an increase in the expression of a gene of interest in a cell when contacting the cell with a demethylating agent. The present invention also relates to monitoring a decrease in expression of a gene of interest in a cell when contacting the cell with RNAi. The method is performed inside or outside the human or animal body.

本発明は、また、蛍光レポーターポリペプチド及び対象のポリペプチドの遺伝子をコード化する配列を有する異なる核酸分子と関連する。   The invention also relates to different nucleic acid molecules having sequences encoding the fluorescent reporter polypeptide and the gene of interest polypeptide.

今日の薬の主要なタスクの1つは、間違って調整されたと疑われる、又は間違って調整されていると知られている遺伝子の発現に選択的に影響を与えることができる治療体系の開発である。影響を受ける遺伝子に依存して、これは、例えば癌のような重篤な疾患を明示する。この分野において、多くの努力がなされてきたが、ここまで得られた結果を改善し、結果を、例えば治療の効果及び/又は治療化合物の送出を容易に監視できるシステムと組み合わせるための必要性が依然ある。   One of the major tasks of today's drugs is the development of therapeutic systems that can selectively affect the expression of genes that are suspected of being mis-adjusted or known to be mis-adjusted. is there. Depending on the gene affected, this manifests a serious disease, for example cancer. Many efforts have been made in this area, but there is a need to improve the results obtained so far and to combine the results with a system that can easily monitor, for example, the effectiveness of treatment and / or the delivery of therapeutic compounds. Still there.

概して、遺伝子発現の概念は、DNAレベルで、両方が特定機能を呈するタンパク質又はRNAに対する特定の配列による符号化である、幾つかのステップを含んで要約できる。第1のステップにおいて、DNAは、対応するRNAに転写される。転写に肯定的及び否定的に影響を与える転写ファクタ及び更に上流又は下流の調整DNA要素だけでなく、しばしば5´末端でコード配列の近くに、いわゆるプロモーター領域を含むことにより、このステップは厳しく制御される。タンパク質が遺伝子の発現の最終製品である場合、転写されたRNAはmRNAと呼ばれる。第2のステップにおいて、このmRNAはタンパク質に翻訳され、前記タンパク質は、後続のステップにおいて、更にオプションで、翻訳後に修正される。RNAが最終製品である場合、転写されたRNAは、例えばタンパク質を有する複合体に含まれるだけでなく、再編成され、処理される。このように、例えば、第1のステップ、すなわち転写に影響を与えるファクタをターゲットとすることにより、DNAレベルで遺伝子発現に影響することが可能である。また、第2のステップがターゲットにされてもよい:最終製品としてタンパク質の場合、mRNAの翻訳が、最終製品としてRNAの場合、処理等がブロックされる。方法により最終的に転写されたRNAの劣化と結果的になる場合、最終製品が得られず、よって、第2のステップが阻害される。   In general, the concept of gene expression can be summarized including several steps, at the DNA level, which are coding with specific sequences for proteins or RNAs that both exhibit specific functions. In the first step, DNA is transcribed into the corresponding RNA. This step is tightly controlled by including so-called promoter regions, often near the coding sequence at the 5 'end, as well as transcription factors that positively and negatively affect transcription and further upstream or downstream regulatory DNA elements. Is done. If the protein is the final product of gene expression, the transcribed RNA is called mRNA. In the second step, this mRNA is translated into a protein, which is further optionally post-translationally modified in subsequent steps. If RNA is the final product, the transcribed RNA is not only included in a complex with, for example, a protein, but is rearranged and processed. Thus, for example, it is possible to influence gene expression at the DNA level by targeting the first step, ie, factors that affect transcription. Alternatively, the second step may be targeted: if the final product is a protein, translation of mRNA is blocked, and if the final product is RNA, processing or the like is blocked. If the method results in degradation of the RNA ultimately transcribed, the final product is not obtained and thus the second step is inhibited.

疾患が遺伝子の下方制御により、又は更にその完全な発現停止(サイレンシング)によって生じる場合、治療効果は、通常のレベルに対する内因性遺伝子の上方制御であるべきである。特定のタイプの癌に対して、例えば、顕著な癌抑制遺伝子は、発現停止されると知られていて、よって、これらの対応する腫瘍抑制機能を呈することができない。DNAメチル化は、遺伝子発現低下/発現停止のための主要な理由として識別された。前記メチル化は、対応する遺伝子のプロモーター領域でしばしば見つかる。これらの場合、遺伝子発現は、DNAからメチレン基を除去することにより回復する。遺伝子の発現低下/発現停止は、また、この遺伝子に対する負の転写制御因子として作用する転写制御因子の上方制御により、遺伝子の発現を妨害する。これらの場合、治療は、転写制御因子をコード化する遺伝子の発現低下、よって、転写制御因子のレベルを低下させることに向けられるべきである。   If the disease is caused by gene down-regulation or even by its complete silencing, the therapeutic effect should be an up-regulation of the endogenous gene relative to normal levels. For certain types of cancer, for example, significant tumor suppressor genes are known to be silenced and thus cannot exhibit their corresponding tumor suppressor functions. DNA methylation has been identified as a major reason for gene expression reduction / stopping. Said methylation is often found in the promoter region of the corresponding gene. In these cases, gene expression is restored by removing the methylene group from the DNA. Decreased / stopped expression of a gene also interferes with gene expression by up-regulating a transcription factor that acts as a negative transcription factor for this gene. In these cases, the treatment should be directed to reducing the expression of the gene encoding the transcriptional regulator and thus reducing the level of the transcriptional regulator.

遺伝子の上方制御が疾患に対する原因である場合、治療効果はそれに応じて通常のレベルまで前記内因性遺伝子の発現低下でなければならない。ほとんど全てのタイプの癌において、遺伝子は、上方制御であることは知られている。これらは、一般に、癌遺伝子又は癌原遺伝子と呼ばれ、癌原遺伝子は、例えば細胞の激増に直接影響を及ぼさないが、例えば他の遺伝子が上方制御することにより間接的に影響を及ぼす。RNAi方法が、遺伝子発現を発現低下するために使用される。「DNA―レベル」に直接作用する脱メチル化薬とは対照的に、RNAi方法は、典型的には、遺伝子発現の第2のステップ、すなわち、タンパク質への翻訳又は対応するRNAへの処理に作用する。これらの方法は、最終的に転写されたRNAの劣化につながる。よって、遺伝子発現のプロセス全体は、RNAiにより阻止される。これは、RNAiによる遺伝子の「発現停止(サイレンシング)」とも呼ばれる。機械学的に、人工的に導入された「RNA」(例えば、ベクトルから転写され、RNA―デュプレックス等として導入される)が処理され、1つの鎖が、配列に特有の態様で転写されたRNAを認識する複合体に組み込まれる。よって、導入されたRNAの配列は、目標とされた「停止されるべき遺伝子」を特定する。ハイブリダイゼーション、認識、複合体形成の後で、目標とされたRNAは、他のメカニズムにより分解される。   If up-regulation of the gene is responsible for the disease, the therapeutic effect must be correspondingly reduced expression of the endogenous gene to normal levels. In almost all types of cancer, the gene is known to be up-regulated. These are generally referred to as oncogenes or proto-oncogenes, and proto-oncogenes do not directly affect, for example, cell proliferation, but indirectly by, for example, up-regulating other genes. RNAi methods are used to reduce gene expression. In contrast to demethylating agents that act directly on “DNA-levels”, RNAi methods are typically used in the second step of gene expression, ie, translation into proteins or processing into the corresponding RNA. Works. These methods ultimately lead to degradation of the transcribed RNA. Thus, the entire gene expression process is blocked by RNAi. This is also called “expression silencing” of the gene by RNAi. Mechanistically, artificially introduced “RNA” (eg, transcribed from a vector, introduced as RNA-duplex, etc.) is processed and one strand is transcribed in a sequence-specific manner Embedded in a complex that recognizes Thus, the sequence of the introduced RNA identifies the targeted “gene to be stopped”. After hybridization, recognition, and complex formation, the targeted RNA is degraded by other mechanisms.

遺伝子の発現に影響する治療システムの効果を監視する現在の方法は、主に、治療システムが適用される前後で、疾患、例えば腫瘍の状態を比較することに依存する。よって、例えば、X線又は超音波方法が、治療の前後の腫瘍のサイズを決定するために使用される。しかしながら、斯様なシステムでは、遺伝子発現上の前記治療の効果を直接監視することも、対応する化合物が本当に影響を受けた組織に局在したかどうかを分析することもできない。他の方法は、治療の結果を決定するために、組織サンプルを必要とする。このように、生検又は更に外科的ステップが必要であり、これは、しばしば感染症のような更なる課題を伴う。さらに、また、事後の分析だけが可能となっている。   Current methods of monitoring the effects of therapeutic systems that affect gene expression are primarily dependent on comparing disease, eg, tumor status, before and after the therapeutic system is applied. Thus, for example, X-ray or ultrasound methods are used to determine the size of the tumor before and after treatment. However, such a system cannot directly monitor the effect of the treatment on gene expression, nor can it analyze whether the corresponding compound is really localized in the affected tissue. Other methods require a tissue sample to determine the outcome of the treatment. Thus, a biopsy or even a surgical step is necessary, which is often accompanied by additional challenges such as infections. In addition, only post-mortem analysis is possible.

結果として、非侵襲性の態様で、目標とされた遺伝子の発現についてのこれらの治療法の効果及びアプリケーションを監視可能にする方法と遺伝子発現に影響する治療法とを確立又は改善するニーズがある。   As a result, there is a need to establish or improve methods that can monitor the effects and applications of these therapies on targeted gene expression and therapies that affect gene expression in a non-invasive manner. .

細胞を対象の遺伝子の発現に影響する化合物と接触させるとき、細胞内の対象の遺伝子の発現を非侵襲性で監視するための化合物及び方法を提供することが、本発明の目的である。   It is an object of the present invention to provide compounds and methods for non-invasively monitoring the expression of a gene of interest in a cell when the cell is contacted with a compound that affects the expression of the gene of interest.

後続の説明から明らかになるように、本発明のこれら及び他の目的は、独立請求項の主題により解決される。従属項は、本発明の好ましい幾つかの実施例に関する。   As will become apparent from the following description, these and other objects of the invention are solved by the subject matter of the independent claims. The dependent claims relate to some preferred embodiments of the invention.

本発明の一つの態様によると、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子の発現に影響する化合物と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記化合物により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての変化を割り当てるステップとを少なくとも有する、細胞内の対象の遺伝子の発現を非侵襲性で監視する方法が提供される。
According to one aspect of the invention,
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a compound that affects the expression of the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) non-invasively monitoring the expression of the gene of interest in the cell comprising at least assigning a change in the expression of the gene of the subject induced by the compound based on the comparison in step e) A method is provided.

上述された方法に関係する好ましい実施例では、本発明は、
a)
aa)メチル化プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞をデメチル化薬と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記デメチル化薬により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、細胞内の対象の遺伝子の発現を体内で非侵襲性で監視する方法を記述する。
In a preferred embodiment relating to the method described above, the present invention provides:
a)
aa) a methylated promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a demethylating agent;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) assigning an increase in the expression of the gene of interest in the subject induced by the demethylating agent based on the comparison in step e) at least, wherein the expression of the gene of interest in the cell is non-invasive in the body Describe how to monitor by sex.

更に好ましい実施例では、本発明は、
a)
aa)メチル化プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を、人体外又は動物体外の細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞をデメチル化薬と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記デメチル化薬により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、対象の遺伝子の発現を非侵襲性で監視する方法を記述する。
本発明の他の実施例は、
a)メチル化プロモーター配列と、
b)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
c)動作的に前記b)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する前述の方法のために使用できる単離された核酸分子に関する。
In a more preferred embodiment, the present invention provides
a)
aa) a methylated promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) directing a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb) into a cell outside the human body or animal body;
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a demethylating agent;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
and f) assigning an increase in the expression of the gene of the subject induced by the demethylating agent based on the comparison in step e), the method of non-invasively monitoring the expression of the gene of the subject Is described.
Other embodiments of the invention include:
a) a methylated promoter sequence;
b) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
c) An isolated nucleic acid molecule that can be used for the above-described method having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of b).

蛍光リポータ・ポリペプチドをコード化する配列に融合される対象のポリペプチドの遺伝子をコード化する配列を有するコード配列は、5'末端で単一の開始コドン及び3'末端で単一の停止コドンを有する。ここで使用される用語「単一の開始コドン」は、他の内部ATGコドンの存在を除外しない。しかしながら、これら後者のコドンは、翻訳を開始してはならない。   A coding sequence having a sequence encoding a gene of a polypeptide of interest fused to a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide comprises a single start codon at the 5 'end and a single stop codon at the 3' end. Have The term “single start codon” as used herein does not exclude the presence of other internal ATG codons. However, these latter codons must not initiate translation.

本発明の好ましい実施例において、本発明のこの態様における対象の遺伝子は、そのサイレンシングのため、疾患の原因となる疑わしい遺伝子又は癌抑制遺伝子である。   In a preferred embodiment of the invention, the gene of interest in this aspect of the invention is a suspected gene or tumor suppressor gene that causes disease due to its silencing.

よって、他の好ましい実施例では、本発明は、
a)メチル化プロモーター配列と、
b)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、CADM1(SEQ ID No.2)、Rb(SEQ ID No.1)、ZMYND10(SEQ ID No.3)、RASSF5(SEQ ID No.4)、PTEN(SEQ ID No.5)、SERPINB5(SEQ ID No.6)、EPB41L3(SEQ ID No.7)、及びDAPK1(SEQ ID No.8)を有するポリペプチドのグループから選択されたポリペプチドをコード化する配列と、
c)動作的に前記b)の配列と融合した、蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する単離された核酸分子であって、前記b)及び前記c)から成るコード配列が、5’末端で単一の開始コドンと、3’末端で単一の停止コドンとを有する前述の方法のために使用できる単離された核酸分子に関する。
Thus, in another preferred embodiment, the present invention
a) a methylated promoter sequence;
b) CADM1 (SEQ ID No. 2), Rb (SEQ ID No. 1), ZMYND10 (SEQ ID No. 3), RASSF5 (SEQ ID No. 4), PTEN operatively linked to the promoter sequence Encodes a polypeptide selected from the group of polypeptides having (SEQ ID No. 5), SERPINB5 (SEQ ID No. 6), EPB41L3 (SEQ ID No. 7), and DAPK1 (SEQ ID No. 8) An array to
c) an isolated nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operably fused to the sequence of b), wherein the coding sequence consisting of b) and c) is 5 It relates to an isolated nucleic acid molecule that can be used for the above-described method with a single start codon at the 'end and a single stop codon at the 3' end.

好ましくは、上記項目b)で参照される配列は、CADM1(SEQ ID No.2)及び/又はRb(SEQ ID No.1)から選択される。   Preferably, the sequence referred to in item b) above is selected from CADM1 (SEQ ID No. 2) and / or Rb (SEQ ID No. 1).

他の好ましい実施例では、本発明は、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象の前記遺伝子の機能的でないポリペプチドをコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子に対して調整されたRNAiと接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記RNAiにより誘発された対象の前記遺伝子の発現についての減少を割り当てるステップとを少なくとも有する生体内の細胞内の対象の遺伝子の発現の減少を非侵襲性で監視する方法を記述する。
In another preferred embodiment, the present invention provides:
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding a non-functional polypeptide of the gene of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with RNAi tuned for the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) assigning a decrease in the expression of the gene in the subject induced by the RNAi based on the comparison in step e) at least, non-invasively reducing the expression of the gene of interest in the cell in vivo Describe how to monitor by sex.

本発明は、更に、
a)プロモーター配列と、
b)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象の遺伝子の機能的でないポリペプチドをコード化する配列と、
c)動作的に前記b)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する斯様な方法に使用できる核酸分子に関する。
The present invention further provides:
a) a promoter sequence;
b) a sequence encoding a non-functional polypeptide of the gene of interest operably linked to the promoter sequence;
c) a nucleic acid molecule that can be used in such a method, comprising a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of b) above.

蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列に融合される対象の遺伝子の機能しないポリペプチドをコード化する配列を有するコード配列は、5'末端で単一の開始コドン及び3'末端で単一の停止コドンを有する。ここで使用される用語「単一の開始コドン」は、他の内部ATGコドンの存在を除外しない。しかしながら、これら後者のコドンは、翻訳を開始してはならない。   A coding sequence having a sequence encoding a nonfunctional polypeptide of a gene of interest fused to a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide has a single start codon at the 5 ′ end and a single stop at the 3 ′ end. Has a codon. The term “single start codon” as used herein does not exclude the presence of other internal ATG codons. However, these latter codons must not initiate translation.

本発明のこの態様の好ましい実施例において、対象のポリペプチドの機能しない遺伝子をコード化する対象の配列の遺伝子は、対象の配列の全遺伝子の一部、又は少なくとも一つの挿入、少なくとも一つの削除、少なくとも一つのヌクレチオド交換、若しくはこれらの混合を含む対象の配列の全遺伝子の何れかを有する。これにより対象のポリペプチドの機能していない遺伝子が得られる。しかしながら、対象領域の遺伝子は停止コドンを有していない。   In a preferred embodiment of this aspect of the invention, the gene of the sequence of interest encoding the non-functional gene of the polypeptide of interest is part of the entire gene of the sequence of interest, or at least one insertion, at least one deletion Any of the genes of the sequence of interest including at least one nucleotide exchange, or a mixture thereof. As a result, a non-functioning gene of the target polypeptide is obtained. However, the gene of interest region does not have a stop codon.

さらにまた、この態様のより好ましい実施例において、本発明は、対象の遺伝子が、癌遺伝子、癌原遺伝子、又は過剰発現のため疾患の原因となる疑いがある遺伝子である、上記2段落前に概説されるような拡散分子を記述する。   Furthermore, in a more preferred embodiment of this aspect, the present invention relates to the above two paragraphs before the gene of interest is an oncogene, proto-oncogene, or a gene that is suspected of causing a disease due to overexpression Describe diffusion molecules as outlined.

よって、更に好ましい実施例では、本発明は、
a)プロモーター配列と、
b)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、VEGF(SEQ ID No.10)、RAS(SEQ ID No.11)、Wnt(SEQ ID No.12)、MYC(SEQ ID No.13)、ERK(SEQ ID No.14)及びTRK(SEQ ID No.15)を有するポリペプチドのグループから選択された機能的でないポリペプチドをコード化する配列と、
c)動作的に前記b)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する単離された核酸分子であって、前記b)及び前記c)から成るコード配列が、5’末端で単一の開始コドンと、3’末端で単一の停止コドンとを有する、前述の方法のために使用できる単離された核酸分子に関する。
Thus, in a more preferred embodiment, the present invention provides
a) a promoter sequence;
b) VEGF (SEQ ID No. 10), RAS (SEQ ID No. 11), Wnt (SEQ ID No. 12), MYC (SEQ ID No. 13), ERK operably linked to the promoter sequence. A sequence encoding a non-functional polypeptide selected from the group of polypeptides having (SEQ ID No. 14) and TRK (SEQ ID No. 15);
c) an isolated nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of b), wherein the coding sequence consisting of b) and c) is 5 ′ It relates to an isolated nucleic acid molecule which can be used for the above-mentioned method, having a single start codon at the end and a single stop codon at the 3 ′ end.

好ましくは、上記項目b)で参照される配列は、VEGF(SEQ ID No.10)及び/又はWnt(SEQ ID No.12)から選択される。   Preferably, the sequence referred to in item b) above is selected from VEGF (SEQ ID No. 10) and / or Wnt (SEQ ID No. 12).

よって、本発明のこの態様の対応する好ましい実施例では、VEGF(SEQ ID No.10)、RAS(SEQ ID No.11)、Wnt(SEQ ID No.12)、MYC(SEQ ID No.13)、ERK(SEQ ID No.14)及びTRK(SEQ ID No.15)を有するポリペプチドのグループから選択された機能的でないポリペプチドをコード化する配列は、機能的でないポリペプチドを得るために、全配列の一部、又は少なくとも一つの挿入、少なくとも一つの削除、少なくとも一つのヌクレチオド交換、若しくはこれらの組み合わせを含む全配列の何れかを有する。しかしながら、前記配列は、停止コドンを有さない。   Thus, in a corresponding preferred embodiment of this aspect of the invention, VEGF (SEQ ID No. 10), RAS (SEQ ID No. 11), Wnt (SEQ ID No. 12), MYC (SEQ ID No. 13) A sequence encoding a non-functional polypeptide selected from the group of polypeptides having ERK (SEQ ID No. 14) and TRK (SEQ ID No. 15) to obtain a non-functional polypeptide, It has either part of the entire sequence, or the entire sequence including at least one insertion, at least one deletion, at least one nucleotide exchange, or a combination thereof. However, the sequence does not have a stop codon.

この態様に関係する他の実施例では、本発明は、
a)プロモーター配列と、
b)機能的でないポリペプチドを得るために、少なくとも一つの挿入、少なくとも一つの核酸交換、若しくはこれらの組み合わせを含むHer−2neu(SEQ ID No.9)の機能的でないポリペプチドをコード化する、動作的に前記プロモーター配列とリンクされた配列であって、停止コドンを有さない当該配列と、
c)動作的に前記b)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する単離された核酸分子であって、前記b)及び前記c)から成るコード配列が、5’末端で単一の開始コドンと、3’末端で単一の停止コドンとを有する、核酸分子に関する。
In other embodiments related to this aspect, the invention provides:
a) a promoter sequence;
b) encoding a non-functional polypeptide of Her-2neu (SEQ ID No. 9) comprising at least one insertion, at least one nucleic acid exchange, or a combination thereof to obtain a non-functional polypeptide; A sequence operatively linked to the promoter sequence and having no stop codon;
c) an isolated nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of b), wherein the coding sequence consisting of b) and c) is 5 ′ It relates to nucleic acid molecules having a single start codon at the end and a single stop codon at the 3 ′ end.

本発明の更に他の態様では、
a)
aa)メチル化プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を、人体外又は動物体外の細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子に対して調整されたRNAiと接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記RNAiにより誘発された対象の前記遺伝子の発現についての減少を割り当てるステップとを少なくとも有する、対象の遺伝子の発現の減少が人体外又は動物の体外の細胞内で非浸襲性で監視される方法が開示される。
In yet another aspect of the invention,
a)
aa) a methylated promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) directing a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb) into a cell outside the human body or animal body;
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with RNAi tuned for the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
and f) assigning a decrease in the expression of the gene of the subject induced by the RNAi based on the comparison in step e), wherein the decrease in the expression of the gene of interest is in vitro or in vitro Disclosed is a method that is noninvasively monitored within a cell.

上記概説された生体内の及び生体外の方法の実施例において、核酸分子及び/又はRNAiが、ソノポレーション、局所注射、又は正しいターゲッティング、識別及び局在化若しくはこれらの混合のための宿主細胞抗原に対する抗体を坦持するリポゾームバッグの助けを借りた遺伝子移入により、細胞へ導入される。   In embodiments of the in vivo and in vitro methods outlined above, the nucleic acid molecules and / or RNAi are host cells for sonoporation, local injection, or correct targeting, identification and localization or a mixture thereof. It is introduced into the cell by gene transfer with the help of a liposome bag carrying antibodies against the antigen.

本発明の更に他の態様は、上述の方法の使用に関する。   Yet another aspect of the invention relates to the use of the method described above.

上述の方法は、人体内外又は動物の体内外に適用されてもよい。一つの上述の方法は、対象の遺伝子の発現に影響する化合物と細胞を接触させるときの時間にわたって細胞内の対象の遺伝子の発現を監視し、よって前記化合物の効果を監視するために使用される。   The method described above may be applied outside or inside the human body or outside the animal. One of the above methods is used to monitor the expression of a gene of interest in a cell over time when contacting the cell with a compound that affects the expression of the gene of interest, and thus to monitor the effect of the compound. .

他の実施例では、上述の方法は、細胞内の対象の遺伝子の発現に影響する化合物を送出し、前記化合物の送出を監視するだけでなく同時に前記化合物により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての影響を監視するために使用される。また、これは、人体外又は動物対外の細胞に実施される方法だけでなく、生体内状況のためにも提供される。   In another embodiment, the above-described method delivers a compound that affects the expression of a gene of interest in a cell and not only monitors the delivery of the compound but also simultaneously expresses the gene of the subject induced by the compound. Used to monitor the impact on. This is also provided for in vivo situations as well as methods performed on cells outside the human body or against animals.

他の好ましい実施例では、上述の方法は、人体内外又は動物体内外の何れにおいても、対象の遺伝子の発現における更なる変化を得るために、対象の遺伝子の発現に影響する化合物の投与量を調整するために使用される。   In another preferred embodiment, the above-described method comprises administering a dose of a compound that affects the expression of a gene of interest in order to obtain further changes in the expression of the gene of interest, either inside or outside the human body or animal. Used to adjust.

本発明の他の態様では、デメチル化薬の使用に関係する方法が、別々に又は組み合わせて、最も有力なデメチル化薬を識別するために、一つの実施例で、種々異なるデメチル化薬をテストするために使用される。   In another aspect of the present invention, methods relating to the use of demethylating agents can test different demethylating agents in one embodiment in order to identify the most potent demethylating agents separately or in combination. Used to do.

更に好ましい実施例では、この態様は、RNAiを有する方法に関する。よって、当該方法は、別々に又は組み合わせて、最も有力なRNAiを識別するために、対象の一つの遺伝子に対して調整される種々異なるRNAiをテストするために使用される。   In a further preferred embodiment, this aspect relates to a method comprising RNAi. Thus, the method is used to test different RNAi that are tailored to one gene of interest in order to identify the most potent RNAi separately or in combination.

図1は、本発明の有り得るアプリケーション、すなわち、乳癌組織におけるRNAi療法及びその監視の図式的且つ例示的ステップを示す。FIG. 1 illustrates the schematic and exemplary steps of a possible application of the present invention, namely RNAi therapy and its monitoring in breast cancer tissue.

これらのステップは、本アプリケーションの例示的区分で詳細に説明される。   These steps are described in detail in the exemplary section of the application.

発明者らは、細胞内の対象の遺伝子の発現を非侵襲的に監視することが可能であることを見出した。このシステムは、対象の遺伝子の発現に影響する化合物と細胞を接触させるときに使用される。   The inventors have found that the expression of a gene of interest in a cell can be monitored non-invasively. This system is used when contacting cells with compounds that affect the expression of the gene of interest.

本発明の例示的実施例を詳細に説明する一方、本発明を理解するために重要な定義が与えられる。   While exemplary embodiments of the present invention are described in detail, important definitions are provided for understanding the present invention.

明細書及び添付の請求項に用いられているような、「a」及び「an」のような単数形式は、また、本文で明確に述べられていないならば、それぞれ複数も含む。   As used in the specification and appended claims, the singular forms “a” and “an” also include the plural unless the context clearly dictates otherwise.

本発明の本文中において、用語「約」及び「およそ」は、当該特徴の技術的効果を依然保証するぐらいに当業者が理解する精度の間隔を示す。当該用語は、典型的には、示された数値の±10%、好ましくは±5%の偏差を示す。   In the text of the present invention, the terms “about” and “approximately” indicate intervals of accuracy understood by those skilled in the art to still ensure the technical effect of the feature. The term typically indicates a deviation of ± 10%, preferably ± 5% of the indicated numerical value.

用語「有する」は、限定的ではないと理解されるべきである。本発明の目的のために、用語「から成る(consisting of)」は、用語「から成る(comprising of)」の好ましい実施例であると考えられる。これ以降、少なくとも特定数の実施例を有するグループが定義される場合、これは、また、好ましくはこれらの実施例のみから成るグループを包含することを意味する。   The term “having” should be understood as not limiting. For the purposes of the present invention, the term “consisting of” is considered to be a preferred embodiment of the term “comprising of”. From now on, if a group having at least a certain number of embodiments is defined, this also means that it preferably includes a group consisting only of these embodiments.

上述されたように、本発明は、対象の遺伝子の発現に影響する化合物と細胞を接触させるとき、対象の遺伝子の発現を非浸襲性で監視する方法を述べる。よって、一つの実施例では、本発明は、細胞内の対象の遺伝子の発現を非侵襲性で監視する方法であって、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子の発現に影響する化合物と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記化合物により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての変化を割り当てるステップとを少なくとも有する方法に関する。
As described above, the present invention describes a method for non-invasively monitoring the expression of a gene of interest when contacting the cell with a compound that affects the expression of the gene of interest. Thus, in one embodiment, the present invention is a non-invasive method for monitoring the expression of a gene of interest in a cell comprising:
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a compound that affects the expression of the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
and f) assigning a change in the expression of the gene in the subject induced by the compound based on the comparison in step e).

本発明の状況において、用語「非侵襲的に」監視することは、本発明の方法の検出ステップb)及びd)の間、患者の細胞及び/又は監視される組織との直接の物理的接触が、対象の遺伝子の発現を監視するために必要でないことを意味する。よって、検出ステップの間、細胞との接触を含む手術、生検、又は他の方法(体外分析のパッチクランピングのような)も必要とされない。   In the context of the present invention, the term “non-invasively” monitoring means direct physical contact with the patient's cells and / or monitored tissue during the detection steps b) and d) of the inventive method. Means that it is not necessary to monitor the expression of the gene of interest. Thus, there is no need for surgery, biopsy, or other methods (such as patch clamping for in vitro analysis) involving contact with cells during the detection step.

「監視」は、一般的な意味において、パラメータを決定し、時間とともにパラメータの経過を追うプロセスを指す。   “Monitoring”, in a general sense, refers to the process of determining parameters and keeping track of parameters over time.

ここで用いられる用語「対象の遺伝子の発現」は、少なくとも2つのステップを有する。対象の遺伝子を対応のRNAへの転写が、遺伝子発現の一つのステップである。タンパク質が遺伝子によりコード化される場合には、RNAはmRNAと呼ばれる。RNAは更に処理され(例えば、接合され)、第2のステップにおいて、mRNAはタンパク質へ翻訳される。このように、タンパク質は遺伝子発現の最終生成物である。最終生成物としてのタンパク質の量が、遺伝子発現のレベルと相関する。しかしながら、RNA分子も遺伝子発現の最終生成物でもよい。前記RNAは、また、第2のステップの処理及び変更に従ってもよい。   As used herein, the term “expression of a gene of interest” has at least two steps. Transcription of the gene of interest into the corresponding RNA is one step in gene expression. When a protein is encoded by a gene, RNA is called mRNA. The RNA is further processed (eg, conjugated) and in a second step the mRNA is translated into a protein. Thus, the protein is the final product of gene expression. The amount of protein as the final product correlates with the level of gene expression. However, the RNA molecule may also be the end product of gene expression. The RNA may also follow the processing and modification of the second step.

ここで用いられる用語「遺伝子の発現に影響する化合物」は、内在性遺伝子発現について正又は負の影響を持つ化合物を有する。   The term “compound that affects gene expression” as used herein includes compounds that have a positive or negative effect on endogenous gene expression.

斯様な化合物は、DNAレベルで動作する。これは、前記化合物が、例えば、DNAのメチル化状態に影響する、又はDNA配列に影響を与えることなく、例えば、閉構造から開構造へDNAの構造再編成を導くことを意味する。DNAメチル化(特にプロモーター領域において)は、対応する遺伝子のサイレンシングを引き起こすことが知られているので、デメチル化薬として働く化合物が、DNAからメチル化グループを除去するので遺伝子発現を増大させることが知られている。ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)は、DNAからアセチル基を除去することで、遺伝子抑制に関係する。よって、HDACを阻害する化合物は、同様に遺伝子発現に対する正の影響を持つ。一般にHDAC抑制剤と呼ばれるこれらの薬も、以下に述べられるだろう。しかしながら、本発明の一つの実施例では、遺伝子発現に正の影響を与える化合物が含まれる。   Such compounds operate at the DNA level. This means that the compound leads to a structural rearrangement of the DNA, for example from a closed structure to an open structure, without affecting the methylation status of the DNA or affecting the DNA sequence, for example. Since DNA methylation (especially in the promoter region) is known to cause silencing of the corresponding gene, a compound acting as a demethylating agent removes the methylation group from the DNA, thus increasing gene expression It has been known. Histone deacetylase (HDAC) is involved in gene suppression by removing acetyl groups from DNA. Thus, compounds that inhibit HDAC have a positive effect on gene expression as well. These drugs, commonly referred to as HDAC inhibitors, will also be described below. However, one embodiment of the invention includes compounds that positively affect gene expression.

本発明の他の好ましい実施例において、遺伝子発現の第2のステップ、すなわち転写されたRNAに働く化合物が使用される。前記RNAが分解される場合、遺伝子発現は負に影響される。本発明のこの実施例において、例えば、RNAiは、翻訳ステップを阻害するために使用される。斯様なRNAiは、以下に詳細に説明されるように、siRNA、shRNA、miRNA等を含む。   In another preferred embodiment of the invention, a compound that acts on the second step of gene expression, ie transcribed RNA, is used. When the RNA is degraded, gene expression is negatively affected. In this embodiment of the invention, for example, RNAi is used to inhibit the translation step. Such RNAi includes siRNA, shRNA, miRNA, etc., as described in detail below.

ここで用いられる「細胞を接触させる」は、細胞に効果を行使できるような化合物を供給するために、当業者に知られる何れの態様も有する。これは、例えば、静脈内注入、局所投与、吸入等により生体内でなされてもよい。細胞培養システムのために、デメチル化薬のような化合物が、培養のために使用される細胞培養基に単に加えられてもよい。しかしながら、また、以下に概説されるような遺伝子移入方法が、細胞と接触させる化合物を持ってくるために使用され、次のステップで、当該化合物が細胞に導入されてもよい。   As used herein, “contacting a cell” has any aspect known to those skilled in the art to provide a compound that can exert an effect on the cell. This may be done in vivo by, for example, intravenous infusion, local administration, inhalation and the like. For cell culture systems, compounds such as demethylating agents may simply be added to the cell culture medium used for culture. However, gene transfer methods such as those outlined below may also be used to bring a compound into contact with a cell, which may be introduced into the cell in the next step.

用語「核酸分子」は、本発明の状況では、DNA、RNA又はその誘導剤を指す。好ましくは、核酸分子は、2重鎖のDNA分子を指す。前記核酸分子を細胞へ導入するために使用されるメカニズムに依存して、前記核酸分子は、円形又は線形である。   The term “nucleic acid molecule” in the context of the present invention refers to DNA, RNA or derivatives thereof. Preferably, a nucleic acid molecule refers to a double-stranded DNA molecule. Depending on the mechanism used to introduce the nucleic acid molecule into the cell, the nucleic acid molecule is circular or linear.

本発明の状況において、用語「細胞へ導入」は、核酸分子、例えばDNA又はRNAが当業者に知られている方法により対応する細胞へ導入されることを定める。更に、用語「導入する」は、どのような領域が調整されるかに依存して核酸分子に存在するコード配列が発現されるように、前記核酸分子が細胞内に存在することを意味する。この目的のため、以下に詳細に述べられるような遺伝子移入方法のような技術が、使用される。   In the context of the present invention, the term “introducing into a cell” defines that a nucleic acid molecule, such as DNA or RNA, is introduced into the corresponding cell by methods known to those skilled in the art. Furthermore, the term “introducing” means that the nucleic acid molecule is present in the cell such that a coding sequence present in the nucleic acid molecule is expressed depending on what region is adjusted. For this purpose, techniques such as gene transfer methods as described in detail below are used.

本発明の状況において、用語「コード領域」又は「コード配列」は、開始コドン、すなわちATGを持って5'末端で開始するDNA配列を包含するように意味される。mRNAの翻訳が開始されるとき、このトリプレットは、対応するタンパク質の第1のアミノ酸、メチオニンに対してコード化する。従って、コード領域は、タンパク質翻訳を終了するために、停止コドン、例えばTAGを持って3'末端で終わる。本発明にとって、3末端での上述のもの以外で、停止コドンがコード配列内のどこにも存在しないことに留意することが重要である。よって、要約すると、全体のコード配列は、一つの対応するmRNAへ転写される。mRNAの翻訳は、少なくとも2つの異なるドメイン/ポリペプチド/パーツから成る一つのタンパク質となる。しかしながら、以下に詳細に指摘されるように、前記ポリペプチドは必ずしも機能的である必要はないが、全てのコード配列に対して、少なくとも2つのポリペプチドのための少なくとも2つの配列コード化が、前記一つのコード配列内に存在する。   In the context of the present invention, the term “coding region” or “coding sequence” is meant to encompass a DNA sequence starting at the 5 ′ end with an initiation codon, ie, ATG. When translation of mRNA is initiated, this triplet encodes for the first amino acid of the corresponding protein, methionine. Thus, the coding region ends at the 3 ′ end with a stop codon, eg TAG, to finish protein translation. It is important for the present invention to note that there are no stop codons anywhere in the coding sequence other than those described above at the three ends. Thus, in summary, the entire coding sequence is transcribed into one corresponding mRNA. Translation of mRNA results in one protein consisting of at least two different domains / polypeptides / parts. However, as pointed out in detail below, the polypeptide need not necessarily be functional, but for every coding sequence, at least two sequence encodings for at least two polypeptides are: Present within the one coding sequence.

本発明の好ましい実施例では、核酸分子の前記コード配列は、5'末端で単一の開始コドンと、3'末端で単一の停止コドンとを有する。ここで用いられる用語「単一の開始コドン」は、配列が他の内部ATGコドンを有してもよいが、これが翻訳を開始するために使用されないことを意味する。   In a preferred embodiment of the invention, the coding sequence of the nucleic acid molecule has a single start codon at the 5 ′ end and a single stop codon at the 3 ′ end. The term “single start codon” as used herein means that the sequence may have other internal ATG codons, but this is not used to initiate translation.

用語「対象の配列の遺伝子」、「対象の領域の遺伝子」及び「対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列」は、本発明の方法により監視されるべき対象の遺伝子のDNA配列を指す。本発明の状況において、タンパク質へ翻訳され、誤制御による特定の疾患の原因となる疑いがある遺伝子は、好ましくは前記用語により包含される。これは、以下に詳細に概説される。よって、斯様な配列は、遺伝子のコード領域だけ、すなわち、エキソンだけを持ちイントロンを持たない。しかしながら、特定の実施例では、対象の遺伝子のイントロン領域を使用することも適用できる。   The terms "gene of interest sequence", "region of interest gene" and "sequence encoding said gene of interest polypeptide" refer to the DNA sequence of the gene of interest to be monitored by the method of the invention. . In the context of the present invention, genes that are translated into proteins and are suspected of causing certain diseases due to misregulation are preferably encompassed by the term. This is outlined in detail below. Thus, such sequences have only the coding region of the gene, ie, only exons, and no introns. However, in certain embodiments, it is also applicable to use the intron region of the gene of interest.

以下に、用語「レポーター」だけでなく用語「レポーターポリペプチド」が、詳細に説明されるだろう。この段落は、本発明の全ての実施例、すなわち、本発明により包含される全ての核酸分子だけでなく、以下に詳細に述べられる全ての方法を参照する。対応するポリペプチドが常に正しく発現される、すなわち、機能的ポリペプチド/タンパク質が作られるように、レポーターポリペプチドをコード化する配列は、コード配列の5'末端で唯一のATGを持つフレーム内に常にある。更にまた、本発明の全ての実施例において、レポーターポリペプチドをコード化する核酸配列が、蛍光レポーターポリペプチドをコード化する。前記蛍光レポーターポリペプチドは、青、緑、シアン、赤又は赤外線蛍光タンパク質から選択される。本発明の特に好ましい実施例では、レポーター配列は、緑の蛍光タンパク質をコード化する。   In the following, the term “reporter polypeptide” as well as the term “reporter” will be explained in detail. This paragraph refers to all the methods described in detail below, as well as all examples of the present invention, ie, all nucleic acid molecules encompassed by the present invention. The sequence encoding the reporter polypeptide is in frame with a unique ATG at the 5 ′ end of the coding sequence so that the corresponding polypeptide is always correctly expressed, ie a functional polypeptide / protein is made. There is always. Furthermore, in all embodiments of the invention, the nucleic acid sequence encoding the reporter polypeptide encodes a fluorescent reporter polypeptide. The fluorescent reporter polypeptide is selected from blue, green, cyan, red or infrared fluorescent protein. In a particularly preferred embodiment of the invention, the reporter sequence encodes a green fluorescent protein.

本発明で用いられる用語「動作的に融合された(した)」は、少なくとも2つのDNA領域(例えば、レポーターポリペプチドをコード化する配列だけでなく対象のポリペプチドの遺伝子をコード化する配列)が、互いにリンクされていることを定める。このように、一つの好ましい実施例において、これらは、少なくとも2つの異なるドメイン/ポリペプチドから成る一つの発現生成物、すなわち一つのタンパク質に対する一つのコード配列を形成する。よって、上述されたように、機能的なレポーターポリペプチドを発現させるために、レポーターポリペプチドをコード化する配列が翻訳領域を持つフレーム内に常にある、対応するタンパク質に対してコード化するたった一つの翻訳領域がある。好ましくは、対象の配列の遺伝子は、蛍光レポーターポリペプチドにより後続される対象のポリペプチドの遺伝子で作られるタンパク質をコード化するために、レポーター配列と5'で融合される。   As used herein, the term “operably fused” refers to at least two DNA regions (eg, a sequence encoding a gene of a polypeptide of interest as well as a sequence encoding a reporter polypeptide). Define that they are linked to each other. Thus, in one preferred embodiment, they form one expression product consisting of at least two different domains / polypeptides, ie one coding sequence for one protein. Thus, as described above, in order to express a functional reporter polypeptide, it is only necessary to code for the corresponding protein whose sequence encoding the reporter polypeptide is always in frame with the translation region. There are two translation domains. Preferably, the gene of interest sequence is fused 5 'to the reporter sequence to encode a protein made of the gene of interest polypeptide followed by a fluorescent reporter polypeptide.

本発明の更に好ましい実施例では、斯様な核酸分子のコード領域は、対象及びレポーター配列の融合した遺伝子間にポリペプチドスペーサをコード化するスペーサ領域を、追加的に有する。この場合にはまた、スペーサ領域は、機能的なスペースポリペプチドを発現させるために、翻訳領域を持つフレーム内に常にある。   In a further preferred embodiment of the invention, the coding region of such a nucleic acid molecule additionally has a spacer region encoding a polypeptide spacer between the fused gene of the subject and the reporter sequence. Also in this case, the spacer region is always in frame with the translation region in order to express a functional space polypeptide.

用語「動作的にリンクされる」は、上記で定められたコード化領域の発現が、プロモーター又はエンハンサのような他の領域により機械的に制御されることを意味する。これらの領域は、通常、核酸分子内にも存在する他のDNA領域である。斯様な動作的にリンクされる領域は、核酸分子のどこにあってもよいが、これらは、コード配列に5のプロモーターのような調整領域として好ましくは存在する。   The term “operably linked” means that the expression of the coding region defined above is mechanically controlled by other regions such as promoters or enhancers. These regions are usually other DNA regions that are also present in the nucleic acid molecule. Such operably linked regions may be anywhere in the nucleic acid molecule, but they are preferably present as regulatory regions such as 5 promoters in the coding sequence.

コード配列の発現を制御する状況において、用語「プロモーター配列」又は単に「プロモーター」は、遺伝子の発現に影響する定められたDNA配列を指す。このように、典型的なプロモーター配列は、特定の細胞因子により認識される特定の長さの定められた塩基配列から成る。しばしば、これらの因子は、これらの保存配列と結合し、遺伝子発現の正の又は負のレギュレータとして働き、従って一般に「転写制御因子」と呼ばれる。多くのプロモーター配列が当業者に知られていて、人工核酸分子の異なるプロモーター配列の組合せさえ可能である。   In the context of controlling the expression of a coding sequence, the term “promoter sequence” or simply “promoter” refers to a defined DNA sequence that affects the expression of a gene. Thus, a typical promoter sequence consists of a defined base sequence of a particular length that is recognized by a particular cellular factor. Often, these factors bind to these conserved sequences and act as positive or negative regulators of gene expression and are therefore commonly referred to as “transcriptional regulators”. Many promoter sequences are known to those skilled in the art, and even combinations of different promoter sequences of artificial nucleic acid molecules are possible.

本発明の方法に依存して、種々異なるプロモーターが使用されてもよい。このように、本発明による核酸分子は、好ましい実施例では、前記プロモーター配列が前記コード配列の発現を誘発する少なくとも一つのヒト転写制御因子により識別されるヒト・プロモーターであるプロモーター配列を有する。更にまた、前記ヒト・プロモーターは、強く構成的に活性のプロモーターである。他の実施例では、前記ヒト・プロモーターは、強く誘導可能な、例えば組織選択性のプロモーターである。特定の実施例では、前記ヒト・プロモーターは、ウィルス・プロモーターでもよい。本発明の最も好ましい実施例において、とりわけ対象の配列の遺伝子を有するコード配列の発現を調整する核酸分子のプロモーター配列は、内在性プロモーター配列(すなわち、対象の内因性遺伝子の発現を調整する配列)であり、よって、内在性状況を反映する。   Depending on the method of the invention, different promoters may be used. Thus, a nucleic acid molecule according to the present invention has, in a preferred embodiment, a promoter sequence in which the promoter sequence is a human promoter identified by at least one human transcriptional regulator that induces the expression of the coding sequence. Furthermore, the human promoter is a strong and constitutively active promoter. In another embodiment, the human promoter is a strongly inducible, eg, tissue selective promoter. In a particular embodiment, the human promoter may be a viral promoter. In the most preferred embodiment of the present invention, the promoter sequence of the nucleic acid molecule that regulates the expression of a coding sequence having a gene of interest sequence in particular is an endogenous promoter sequence (ie, a sequence that regulates expression of an endogenous gene of interest). Therefore, it reflects the endogenous situation.

用語「非侵襲性の光学的撮像により検出する方法」は、細胞内の蛍光レポーターポリペプチドを非侵襲的に検出するために、使用される方法を指す。当該方法がレポーターポリペプチドに依存するので、ポリペプチドが発現される細胞だけでなく、前記ポリペプチドの機能的及び生化学特性に対する洞察を得ることができる。「光学撮像」方法は、造影剤と一般に呼ばれるような薬品に通常依存し、本発明では、蛍光レポーターポリペプチドが前記造影剤を表わす。   The term “method of detecting by non-invasive optical imaging” refers to a method used to non-invasively detect a fluorescent reporter polypeptide in a cell. Since the method relies on a reporter polypeptide, insights can be gained not only on the cells in which the polypeptide is expressed, but also on the functional and biochemical properties of the polypeptide. The “optical imaging” method usually relies on a drug, commonly referred to as a contrast agent, and in the present invention, a fluorescent reporter polypeptide represents the contrast agent.

好ましくは、本発明の方法による蛍光レポーターポリペプチドの検出は、蛍光顕微鏡検査、蛍光撮像、単一の光子及びマルチ光子共焦顕微鏡、レーザーに誘発される蛍光等によりなされる。蛍光タンパク質が、励起の際、特定の波長の色を放射するので、細胞内の蛍光タンパク質は、放射された波長の光の検出によりフォローされる特定の励起波長の光を使用することにより励起される必要がある(例えばGFPは、紫外線により励起され、緑色に対応する波長の光を放射する)。このように、本発明で使用される撮像方法は、蛍光ポリペプチドを励起させるために特定の波長で光を放射し、蛍光を発しているポリペプチドにより放射される特定の波長の光を検出する装置を参照する。もちろん、当該装置は、通常の光学顕微鏡、モニタ、データ格納装置等に結合される。前記装置は、監視されるべき領域に従って配置される。前記領域は、例えば、単一の細胞、細胞培養皿の特定の領域の細胞集団、又は人間若しくは動物の細胞、好ましくは、本発明の方法により監視される人間又は動物の幾つかの細胞から成る組織でもよい。当業者に知られている蛍光ポリペプチドを検出できる何れの装置が使用されてもよい。   Preferably, detection of a fluorescent reporter polypeptide by the method of the present invention is done by fluorescence microscopy, fluorescence imaging, single and multi-photon confocal microscopy, laser induced fluorescence, and the like. Since fluorescent proteins emit a specific wavelength of color upon excitation, intracellular fluorescent proteins are excited by using light of a specific excitation wavelength followed by detection of the emitted wavelength of light. (For example, GFP is excited by ultraviolet rays and emits light having a wavelength corresponding to green). Thus, the imaging method used in the present invention emits light at a specific wavelength to excite a fluorescent polypeptide, and detects light of a specific wavelength emitted by the fluorescent polypeptide. Refer to the device. Of course, the device is coupled to a conventional optical microscope, monitor, data storage device, and the like. The device is arranged according to the area to be monitored. Said area consists for example of a single cell, a cell population of a specific area of a cell culture dish, or a human or animal cell, preferably several cells of a human or animal monitored by the method of the invention It may be an organization. Any device capable of detecting fluorescent polypeptides known to those skilled in the art may be used.

本発明の方法のステップb)において、細胞が、対象の遺伝子の発現に影響する化合物と接触される前に、蛍光レポーターポリペプチドのレベルが検出される。その後、後続のステップで、対象の遺伝子の発現に影響する前記化合物と接触された後で、レポーターポリペプチドが、再び検出される。このように、レポーターポリペプチドの2つの異なるレベルが検出される。ステップe)で概説されるように、これら2つのレベルを「比較する」ことは、このとき可能である。しかしながら、本発明は、2つの検出ステップに専ら依存するつもりではない。本発明の他の好ましい実施例において、時間にわたるデータを得るために、少なくとも2、3、4、5、6、10又は100回第2の検出ステップを繰り返すことが可能である。よって、一つの実施例では、本発明は、第2の検出ステップd)が、時間とともに対象の遺伝子の発現の変化を決定するために、数回実施される方法と関連する。よって、前記実施例では、時間とともにレポーターポリペプチドのレベルを分析することが可能である。   In step b) of the method of the invention, the level of the fluorescent reporter polypeptide is detected before the cell is contacted with a compound that affects the expression of the gene of interest. Thereafter, in a subsequent step, the reporter polypeptide is again detected after contact with the compound affecting the expression of the gene of interest. In this way, two different levels of reporter polypeptide are detected. It is then possible to “compare” these two levels as outlined in step e). However, the present invention is not intended to rely solely on the two detection steps. In other preferred embodiments of the invention, the second detection step can be repeated at least 2, 3, 4, 5, 6, 10 or 100 times to obtain data over time. Thus, in one embodiment, the present invention relates to a method wherein the second detection step d) is performed several times to determine the change in the expression of the gene of interest over time. Thus, in the above example, it is possible to analyze the level of reporter polypeptide over time.

他の好ましい実施例では、読み出し、すなわち蛍光タンパク質の検出の動画を得るために、実時間で信号を記録することも可能である。このことは、「ライブ細胞撮像」又は「ライブ組織撮像」と呼ばれる。   In another preferred embodiment, it is also possible to record the signal in real time in order to obtain a readout, ie a moving picture of the detection of the fluorescent protein. This is called “live cell imaging” or “live tissue imaging”.

もちろん、時点は、対象の遺伝子の発現に影響する化合物に従って調整される。例えば、化合物が対象の遺伝子の発現にゆっくりと働くことが知られている場合、前記化合物の導入の時点から例えば5、10、20、30又は60分の追加時間後に蛍光レポーターポリペプチドのレベルを検出することが有用であろう。速く働く化合物が使用される場合、第2の検出ステップは化合物導入に応じて数秒内で実行される。   Of course, the time points are adjusted according to the compound that affects the expression of the gene of interest. For example, if the compound is known to slowly act on the expression of the gene of interest, the level of the fluorescent reporter polypeptide is increased after an additional time of, for example, 5, 10, 20, 30 or 60 minutes from the time of introduction of the compound. It would be useful to detect. If a fast acting compound is used, the second detection step is performed within seconds depending on the compound introduction.

更にまた、用語「比較する」は、少なくとも2つの検出ステップにおいて、レポーターポリペプチドの相対的な量を比較することとして理解されるべきである。一つの好ましい実施例では、本発明は、比較ステップe)が、ステップb)及びd)において検出されるレポーターポリペプチドの相対的な量を分析することによりされる上記に概説された方法を記述する。よって、前記ポリペプチドの絶対量を定量化することは必要でない。しかしながら、斯様な相対量を使用するとき、正規化された相対量を得るために、当該量が、少なくとも2つの検出ステップにおいて同一である値又はコントロールに対して正規化されることが保証される必要がある。   Furthermore, the term “compare” should be understood as comparing the relative amount of reporter polypeptide in at least two detection steps. In one preferred embodiment, the present invention describes the method outlined above wherein the comparison step e) is by analyzing the relative amount of reporter polypeptide detected in steps b) and d). To do. Thus, it is not necessary to quantify the absolute amount of the polypeptide. However, when using such a relative quantity, it is guaranteed that the quantity is normalized to a value or control that is the same in at least two detection steps in order to obtain a normalized relative quantity. It is necessary to

本発明の状況において用語「変化を割り当てる」は、前記比較の後、少なくとも2つの検出ステップの差が、例えばパーセンテージとして表わされることを意味する。これは、特定の検出時間にわたるレポーターポリペプチドのパーセンテージ減少、又はパーセンテージ増加を含む。少なくとも2つのレポーターポリペプチドを検出するとき、2つの時点間で又は時間にわたって、レポーターポリペプチドのレベルが変化しなかったという結論に至ってもよい。   The term “assign change” in the context of the present invention means that after said comparison, the difference between at least two detection steps is expressed as a percentage, for example. This includes a percentage decrease or percentage increase in the reporter polypeptide over a specific detection time. When detecting at least two reporter polypeptides, it may be concluded that the level of reporter polypeptide did not change between the two time points or over time.

本発明の方法が、生体内又は生体外で使用されてもよい。   The method of the present invention may be used in vivo or in vitro.

「生体内状況」において、本発明の方法で述べられる細胞は、人間若しくは動物の組織の一部でもよいし、又は人間若しくは動物体内を循環している細胞でもよい。この状況において、単一の細胞だけでなく、好ましくは特定の疾患の原因となることが知られている又は疑わしい細胞又は特定の組織の細胞が、本発明のターゲットである。上記で概説されるように、特定の重要な細胞レギュレータ(例えば、pRB、サイクリン、CdK(サイクリン依存性キナーゼ)等のような細胞サイクルレギュレータ)の誤調整が、例えば癌のような疾患につながる。生体内のセットアップにおいて、本発明による方法は、発現に影響する化合物が投与されるとき、例えば癌組織又は腫瘍の対象の遺伝子の発現を監視するために使用される。本発明によるこの生体内状況の好ましい実施例が、以下に詳細に説明されるだろう。   In the “in vivo situation”, the cells described in the method of the present invention may be part of human or animal tissue, or may be cells circulating in the human or animal body. In this situation, not only a single cell, but preferably a cell known or suspected to cause a specific disease or a cell of a specific tissue is the target of the present invention. As outlined above, misregulation of certain important cell regulators (eg, cell cycle regulators such as pRB, cyclin, CdK (cyclin dependent kinase), etc.) leads to diseases such as cancer. In an in vivo setup, the method according to the invention is used to monitor the expression of a gene of interest in, for example, a cancer tissue or tumor, when a compound that affects expression is administered. A preferred embodiment of this in vivo situation according to the present invention will be described in detail below.

よって、好ましい実施例では、本発明は、細胞内の対象の遺伝子の生体内での発現を非侵襲性で監視する方法であって、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子の発現に影響する化合物と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記化合物により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての変化を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法を記述する。
Thus, in a preferred embodiment, the present invention is a non-invasive method for monitoring in vivo expression of a gene of interest in a cell comprising:
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a compound that affects the expression of the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
and f) assigning a change in the expression of the gene in the subject induced by the compound based on the comparison in step e).

本発明は、この生体内設定の好ましい実施例において、前記核酸分子及び/又は前記RNAiが、正しいターゲッティング、識別及び位置決定又はこれらの混合のため、ソノポレーション、局在注入、又は抗体を宿主細胞抗原へ搬送するリポソームバッグの助けを借りて遺伝子移入により前記細胞へ導入される、上記に概説したような方法を記述する。斯様な技術は、当業者に知られている。   In a preferred embodiment of this in vivo setting, the present invention provides that the nucleic acid molecule and / or the RNAi host sonoporation, localized injection, or antibody for correct targeting, identification and localization or a combination thereof. We describe a method as outlined above that is introduced into the cell by gene transfer with the help of a liposome bag that delivers it to the cell antigen. Such techniques are known to those skilled in the art.

更にまた、本発明は、好ましい生体内実施例において、レポーター配列によりコード化される蛍光レポーターポリペプチドが、監視されるべき組織の深さに依存して選択され、すなわち、表層性組織に対して、蛍光タンパク質が青、緑又はシアン蛍光タンパク質から選ばれ、深い組織に対して、赤又は赤外線蛍光タンパク質から選ばれる、方法を参照する。   Furthermore, the present invention provides that in preferred in vivo embodiments, the fluorescent reporter polypeptide encoded by the reporter sequence is selected depending on the depth of the tissue to be monitored, i.e. against superficial tissue. Reference is made to a method wherein the fluorescent protein is selected from blue, green or cyan fluorescent proteins and, for deep tissue, selected from red or infrared fluorescent proteins.

本発明の方法は、生体外で用いられてもよい。斯様な生体外セットアップは、好ましくは、細胞/組織培養システム内で培養される哺乳動物細胞、又は人体若しくは動物の体から抽出され人体若しくは動物の体の外で使用される及び/又は処理される細胞を使用するシステムを指す。   The method of the present invention may be used ex vivo. Such an in vitro setup is preferably a mammalian cell cultured in a cell / tissue culture system, or extracted from the human or animal body and used and / or processed outside the human or animal body. Refers to a system that uses cells.

本発明による「哺乳類の細胞培養システム」は、当業者により知られていて使用される全ての細胞系を含む。これらの細胞系は、人間、マウス、ラット、ハムスター又は鶏の細胞系でもよく、標準技術によって培養されてもよい。もちろん、例えばヒーラー細胞、293細胞、WI―38細胞、U2OS細胞等のように、種々異なる人体の細胞系が使用されてもよい。   A “mammalian cell culture system” according to the present invention includes all cell lines known and used by those skilled in the art. These cell lines may be human, mouse, rat, hamster or chicken cell lines and may be cultured by standard techniques. Of course, different human cell systems may be used, such as healer cells, 293 cells, WI-38 cells, U2OS cells, and the like.

よって、本発明の一つの実施例は、
a)
aa)メチル化プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を、人体外又は動物体外の細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子の発現に影響する化合物と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記化合物により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての変化を割り当てるステップとを少なくとも有する、細胞内の対象の遺伝子の発現を非浸襲性で監視する方法を有する。
Thus, one embodiment of the present invention is
a)
aa) a methylated promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) directing a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb) into a cell outside the human body or animal body;
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a compound that affects the expression of the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) non-invasively monitoring the expression of the gene of interest in the cell comprising at least assigning a change in the expression of the gene of interest of the subject induced by the compound based on the comparison in step e) Have a method to do.

本発明は、この生体外設定の好ましい実施例において、前記核酸分子及び/又は前記RNAiが、正しいターゲッティング、識別及び位置決定又はこれらの混合のため、ソノポレーション、局在注入、又は抗体を宿主細胞抗原へ搬送するリポソームバッグの助けを借りて遺伝子移入により前記細胞へ導入される、上記に概説したような方法を記述する。斯様な技術は、当業者に知られている。   In a preferred embodiment of this in vitro setting, the present invention provides that the nucleic acid molecule and / or the RNAi host sonoporation, localized injection, or antibody for correct targeting, identification and localization or a mixture thereof. We describe a method as outlined above that is introduced into the cell by gene transfer with the help of a liposome bag that delivers it to the cell antigen. Such techniques are known to those skilled in the art.

本発明による方法によって監視される対象の遺伝子の発現の変化が、対象の前記遺伝子の上方制御又は下方制御でもよい。上述のように、これは生体内又は生体外で分析される。第1の状況又は疾患において、対象の遺伝子は下方制御されていて、よって、目標は、対象の前記遺伝子の上方制御及び当該上方制御の監視である。第2の状況は、対象の遺伝子が疾患において上方制御されることである。斯様な状況において、対応する遺伝子を下方制御し、本発明の方法による当該下方制御を監視することが目標である。各状況に対して本発明による方法だけでなく核酸分子の好ましい実施例が、以下に説明される。これらの実施例は、前記状況を例証することを意図する。よって、遺伝子の発現の下方制御又は上方制御何れかの同じ全体的な効果を持つ他の化合物が使用されてもよい。   The change in the expression of the gene of interest monitored by the method according to the invention may be an up-regulation or down-regulation of said gene of interest. As described above, this is analyzed in vivo or in vitro. In the first situation or disease, the gene of interest is down-regulated, so the goal is up-regulation of the gene of interest and monitoring of the up-regulation. The second situation is that the gene of interest is upregulated in the disease. In such a situation, the goal is to down-regulate the corresponding gene and monitor the down-regulation by the method of the present invention. Preferred embodiments of the nucleic acid molecule as well as the method according to the invention for each situation are described below. These examples are intended to illustrate the situation. Thus, other compounds with the same overall effect of either down-regulation or up-regulation of gene expression may be used.

対象の遺伝子が下方制御される場合、好ましい実施例では、本発明の方法は、斯様な遺伝子を上方制御するためにデメチル化薬の使用を含む。逆の状況では、対象の遺伝子の下方制御が目標であるとき、本発明の方法は、好ましい実施例では、RNAiの使用を参照する。ここで、好ましい実施例のこれら2つのグループが、更に詳細に説明されるだろう。   Where the gene of interest is downregulated, in a preferred embodiment, the method of the invention involves the use of a demethylating agent to upregulate such a gene. In the reverse situation, when down-regulation of the gene of interest is the goal, the method of the invention refers in a preferred embodiment to the use of RNAi. Now these two groups of preferred embodiments will be described in more detail.

遺伝子がDNAメチル化のために下方制御/サイレンスされたかどうかを分析するために、差分メチル化調査が、治療を決定する前で本発明の監視の方法を利用する前になされる。これは、穿刺吸引細胞診を使用してなされる。DNAサンプルは、この微細な針吸引技術を使用して得られ、これらのメチル基のために分析される。斯様な方法は、当業者に知られている。   In order to analyze whether a gene has been down-regulated / silenced for DNA methylation, a differential methylation study is made prior to utilizing the monitoring method of the present invention prior to determining treatment. This is done using fine needle aspiration cytology. DNA samples are obtained using this fine needle aspiration technique and analyzed for these methyl groups. Such methods are known to those skilled in the art.

以下の段落では、対象の遺伝子の発現の増加を監視する方法及び核酸分子を参照する本発明の好ましい実施例が、述べられる。   In the following paragraphs, preferred methods of monitoring the increase in the expression of the gene of interest and preferred embodiments of the invention referring to nucleic acid molecules are described.

よって、一つの実施例では、本発明は、
a)メチル化プロモーター配列と、
b)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
c)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する単離された核酸分子を述べる。
Thus, in one embodiment, the present invention provides
a) a methylated promoter sequence;
b) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
c) An isolated nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb).

前記b)及び前記c)から成るコード配列が、5’末端で単一の開始コドンと、3’末端で単一の停止コドンとを有する。ここで使用されるような用語「単一の開始コドン」は、配列が他の内部ATGコドンを有してもよいが、翻訳を開始するために使用されないことを意味する。   The coding sequence consisting of b) and c) has a single start codon at the 5 'end and a single stop codon at the 3' end. The term “single start codon” as used herein means that the sequence may have other internal ATG codons, but is not used to initiate translation.

既に前述したように、DNA、特にプロモーターのメチル化は、前記プロモーターにより制御される遺伝子の発現を禁止することが知られている。DNAのメチル化は、ベースのメチル化として、好ましくはシトシンのメチル化として好ましくは理解される。メチル化されたプロモーター配列に動作的に結合される遺伝子は説明されず、よって活性でない。上記核酸分子に対して、プロモーター配列がメチル化されたままである場合、b)及びc)から成る対応するコード配列は発現されないだろう。しかしながら、前記領域がメチル基によりもはや修正されない場合、前記配列は、前記コード領域の発現を誘発する少なくとも一つのヒト転写制御因子により識別されるヒト・プロモーター配列である。よって、前記メチル化されプロモートされた領域のデメチル化は、前記領域に動作的に結合される遺伝子の発現を駆動できるメチル化されていない領域へと導く。本発明は、一つの実施例において、デメチル化薬の作用の際に、メチル化されていないプロモーター配列が、コード配列の発現を誘発する少なくとも一つのヒト転写制御因子により識別されるヒト・プロモーターであると正に説明されたような核酸分子を有する。好ましい実施例において、核酸分子の前記メチル化されたプロモーターは、対象の遺伝子の内在性メチル化プロモーターと同一である。   As already mentioned above, it is known that methylation of DNA, particularly promoters, inhibits the expression of genes controlled by the promoters. DNA methylation is preferably understood as base methylation, preferably as cytosine methylation. Genes that are operably linked to methylated promoter sequences are not described and are therefore not active. For the nucleic acid molecule, if the promoter sequence remains methylated, the corresponding coding sequence consisting of b) and c) will not be expressed. However, if the region is no longer modified by a methyl group, the sequence is a human promoter sequence identified by at least one human transcriptional regulator that induces expression of the coding region. Thus, demethylation of the methylated and promoted region leads to an unmethylated region that can drive expression of genes that are operably linked to the region. The present invention, in one embodiment, is a human promoter wherein, upon action of a demethylating agent, the unmethylated promoter sequence is identified by at least one human transcriptional regulatory factor that induces expression of the coding sequence. It has a nucleic acid molecule as just described. In a preferred embodiment, the methylated promoter of the nucleic acid molecule is identical to the endogenous methylation promoter of the gene of interest.

本発明の好ましい実施例において、上記段落で説明されたような請求の核酸分子は、対象の遺伝子が、癌抑制遺伝子、又はサイレンシングによる疾患の原因であると疑われる遺伝子である対象の配列の遺伝子を有する。斯様な実施例の1つの例において、対象の遺伝子は、RBである。他の場合、対象の遺伝子は、CADM1、ZMYND10、RASSF5、PTEN、SERPINB5、EPB41L3、DAPK1等である。   In a preferred embodiment of the present invention, the claimed nucleic acid molecule as described in the paragraph above is a sequence of the subject whose gene of interest is a tumor suppressor gene or a gene suspected of causing a disease due to silencing. Have a gene. In one example of such an embodiment, the gene of interest is RB. In other cases, the gene of interest is CADM1, ZMYND10, RASSF5, PTEN, SERPINB5, EPB41L3, DAPK1, or the like.

前記の構成/核酸分子は、他の実施例では、本発明による生体内方法又は生体外方法の何れかで使用される。   Said composition / nucleic acid molecule is in another embodiment used in either an in vivo method or an in vitro method according to the present invention.

ここで用いられる用語「デメチル化薬」又は「デメチル化化合物」は、DNAデメチル化できる、すなわち細胞内のDNAから、好ましくはシトシンからメチル基の除去ができる何れの薬も包含することを意味する。前記化合物は、5―アザシチジン等を有する化合物のグループから選択される。5―アザシチジンの系統的IUPAC名は、4―アミノ―1―[3,4―ジヒドロキシ―5―(ヒドロキシメチル)オキソラン―2―イル]―1、3、5−トリアジン―2―1である。シチジンの化学類似体は、それぞれ、DNA複製及びDNA転写の間、DNA及びRNAに組み込まれる。この組込みは、例えばDNMT1のようなメチル基転移酵素エンザイムの活動を阻害する。よって、組込みは、結果的にデメチル化となる。もちろん、当業者は、他のシチジン―類似体及び/又は5―アザ―2´デオキシチジン、1―(β―D―リボフラノシル)、デヒドロ―5―アザ―シチジン、Zebularineとしても知られている[1―(β―D―ribofuranosyl)―1,2―ジヒドロピリミジン―2―1]等のような5―アザシチジンと同様の働きをする化合物を知っている。働きのそれらのメカニズムは、複合物を形成することによりメチル基転移酵素を阻害し、及び/又はメチル基転移酵素の減少等に基づく。既に上述したように、メチル化されたプロモーター領域上の斯様な薬の効果は制御遺伝子の発動である。   The term “demethylating drug” or “demethylated compound” as used herein is meant to encompass any drug capable of DNA demethylation, ie, capable of removing a methyl group from intracellular DNA, preferably from cytosine. . The compound is selected from the group of compounds having 5-azacytidine and the like. The systematic IUPAC name for 5-azacytidine is 4-amino-1- [3,4-dihydroxy-5- (hydroxymethyl) oxolan-2-yl] -1,3,5-triazine-2-1. Chemical analogues of cytidine are incorporated into DNA and RNA during DNA replication and DNA transcription, respectively. This integration inhibits the activity of methyltransferase enzymes such as DNMT1. Thus, integration results in demethylation. Of course, those skilled in the art are also known as other cytidine-analogs and / or 5-aza-2'deoxytidine, 1- (β-D-ribofuranosyl), dehydro-5-aza-cytidine, Zebularine [ We know compounds that act like 5-azacytidine, such as 1- (β-D-ribofuranosyl) -1,2-dihydropyrimidine-2-1]. Their mechanism of action is based on inhibiting methyltransferases by forming complexes and / or reducing methyltransferases, etc. As already mentioned above, the effect of such drugs on methylated promoter regions is the activation of regulatory genes.

よって、好ましい実施例において、本発明は、
a)
aa)メチル化プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を、細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞をデメチル化薬と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記デメチル化薬により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、細胞内の対象の遺伝子の生体内での発現を非浸襲性で監視する方法に関する。
Thus, in a preferred embodiment, the present invention
a)
aa) a methylated promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) directing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a demethylating agent;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) assigning an increase in the expression of the gene of interest in the subject induced by the demethylating agent based on the comparison in step e) at least comprising in vivo expression of the gene of interest in the cell Relates to non-invasive monitoring methods.

他の好ましい実施例において、本発明は、
a)
aa)メチル化プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を、人体外又は動物体外の細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞をデメチル化薬と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記デメチル化薬により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法に関する。
In another preferred embodiment, the present invention provides:
a)
aa) a methylated promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) directing a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb) into a cell outside the human body or animal body;
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a demethylating agent;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
and f) assigning an increase in the expression of the gene in the subject induced by the demethylating drug based on the comparison in step e).

生体内及び生体外状況において、本発明は、好ましい実施例において、デメチル化薬の量が上記にリストされたステップf)の割り当てによって増減される方法を記述する。更にまた、本発明は、好ましい実施例において、上記でリストされたステップf)での割り当てによって対象の遺伝子の発現の最も有力な増加を得るために、種々異なるデメチル化薬が、別々に又は組み合わせてテストされる方法を記述する。   In in vivo and in vitro situations, the present invention describes in a preferred embodiment a method in which the amount of demethylating drug is increased or decreased by the allocation of step f) listed above. Furthermore, the present invention provides that in a preferred embodiment, different demethylating agents are used separately or in combination to obtain the most potent increase in the expression of the gene of interest by assignment in step f) listed above. Describes how it will be tested.

対象の遺伝子の下方制御は、また、対応するDNA配列の立体配置的な制限にも起因する。特にプロモーター領域の閉じた立体配座が遺伝子発現に負に影響することが知られている。前記「閉じた」、すなわち「パックされた」DNAの立体配座は、DNAのアセチル化状態と相関するように見える。よって、DNA上のアセチル基は、結果的により開いたDNA立体配座となって、よって明らかに遺伝子発現に影響すると思われる。斯様なアセチル基は、ヒストン―アセチルトランスフェラーゼ(HAT)を介してDNAへ転送され、ヒストン―脱アセチル化酵素(HDAC)により、DNAから除去される。HDACを阻害することにより、DNAのアセチル化状態は増大し、よって、遺伝子発現が上方制御される。本発明の方法で使用される典型的HDAC抑制剤は、3―(1―メチル―4―フェニル・アセチル―1H―2―ピロール・イル)―N―ヒドロキシ―2―プロペナミド(propenamide)、シクロ[(2S)―2―アミノ―8―オキソ・デカノイル―1―メトキシ―L―トリプトファニル(tryptophyl)―L―イソロイシル―(2R)―2―ピペリジンエクスカルボニル(piperidinexcarbonyl)]、ソディウム酪酸(SodiumButyrate)、4,5である:8,9―ジアンヒドロ(Dianhydro)―1,2,6,7,11―ペンタデオキシ(pentadeoxy)―D―スレオ(threo)―D―イド(ido)―ウンデカ(undeca)―1,6―ディエニトル(dienitol)、6―(1,3―ディオキソ(Dioxo)―1H、3H―ベンゾ[デ]イソ・キノリン2―イル)―ヘキサン酸ヒドロキシ・アミド、2―[アミンの(2―ハイドロキシナフタレン(Hydroxynaphthalen)―1―イルメチレン(ylmethylene))]―N―(1―フェネチル)ベンズアミド、[R―(E,E)]―7―[4―(ジメチルアミノ)フェニル]―N―ヒドロキシ―4,6―ジメチル―7―オキソ―2,4―ヘプタジエナミド(heptadienamide)等である。これらの抑制剤は、例えば、SigmaAldrich(http://www.sigmaaldrich.com/Area_of_Interest/Life_Science/Cell_Signaling/Product_Highlights/Histone_Deacetylase_Inhibitors.html参照)により供給される。HDAC抑制剤の他の例は、PXD101(Belinostatとも呼ばれる)及びSAHAである。特に本発明のこの実施例において、本発明の方法で使用される核酸分子のプロモーター領域は、対象の遺伝子の内在性プロモーターに対応し、よって内在性プロモーターのDNA立体配座を反映する。   The down-regulation of the gene of interest is also due to the conformational restriction of the corresponding DNA sequence. In particular, it is known that the closed conformation of the promoter region negatively affects gene expression. The “closed” or “packed” DNA conformation appears to correlate with the acetylation state of the DNA. Thus, acetyl groups on DNA result in a more open DNA conformation, and thus apparently affect gene expression. Such acetyl groups are transferred to DNA via histone-acetyltransferase (HAT) and removed from the DNA by histone-deacetylase (HDAC). By inhibiting HDAC, the acetylation status of DNA is increased, thus up-regulating gene expression. Typical HDAC inhibitors used in the methods of the invention are 3- (1-methyl-4-phenylacetyl-1H-2-pyrrolyl) -N-hydroxy-2-propenamide, cyclo [ (2S) -2-amino-8-oxo-decanoyl-1-methoxy-L-tryptophanyl-L-isoleucyl- (2R) -2-piperidineexcarbonyl (sodium butyrate), 4 , 5: 8,9-Dianhydro-1,2,6,7,11-pentadeoxy-D-threo-D-ido-undeca-1 , 6-Dienitol tol), 6- (1,3-Dioxo-1H, 3H-benzo [de] iso-quinolin-2-yl) -hexanoic acid hydroxy amide, 2- [amine (2-hydroxynaphthalene) -L-ylmethylene)]-N- (1-phenethyl) benzamide, [R- (E, E)]-7- [4- (dimethylamino) phenyl] -N-hydroxy-4,6-dimethyl -7-oxo-2,4-heptadienamide and the like. These inhibitors are supplied, for example, by SigmaAldrich (see http://www.sigmaaldrich.com/Area_of_Interest/Life_Science/Cell_Signaling/Product_Highlights/Histone_Deacetylase_Inhibitors.html). Other examples of HDAC inhibitors are PXD101 (also called Belinostat) and SAHA. In particular in this embodiment of the invention, the promoter region of the nucleic acid molecule used in the method of the invention corresponds to the endogenous promoter of the gene of interest and thus reflects the DNA conformation of the endogenous promoter.

よって、好ましい実施例において、本発明は、細胞内の対象の遺伝子の生体内での発現を非侵襲性で監視する方法であって、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞をHDAC抑制剤と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記HDAC抑制剤により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法に関する。
Thus, in a preferred embodiment, the present invention is a non-invasive method for monitoring in vivo expression of a gene of interest in a cell comprising:
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with an HDAC inhibitor;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
and f) assigning an increase in the expression of the gene in the subject induced by the HDAC inhibitor based on the comparison in step e).

他の好ましい実施例において、本発明は、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を人体外又は動物の体外にある細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞をHDAC抑制剤と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記HDAC抑制剤により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法に関する。
In another preferred embodiment, the present invention provides:
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) directing a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operably fused to the sequence of bb) into a cell outside the human body or outside the animal body;
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with an HDAC inhibitor;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
and f) assigning an increase in the expression of the gene in the subject induced by the HDAC inhibitor based on the comparison in step e).

以下の段落において、対象の遺伝子の発現の減少を監視するための方法及び核酸分子を参照する本発明の好ましい実施例が、述べられるだろう。   In the following paragraphs, preferred embodiments of the invention will be described that refer to methods and nucleic acid molecules for monitoring the decrease in expression of a gene of interest.

よって、一つの実施例では、本発明は、
a)プロモーター配列と、
b)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象の遺伝子の機能的でないポリペプチドをコード化する配列と、
c)動作的に前記b)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有し、前記b)及び前記c)から成るコード領域が、少なくとも一つの5’末端で開始コドンと、3’末端で単一の停止コドンとを有する、本発明の生体内での方法の核酸分子を述べる。
Thus, in one embodiment, the present invention provides
a) a promoter sequence;
b) a sequence encoding a non-functional polypeptide of the gene of interest operably linked to the promoter sequence;
c) a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of b), wherein the coding region consisting of b) and c) has an initiation codon at at least one 5 ′ end. A nucleic acid molecule of the in vivo method of the present invention having a single stop codon at the 3 ′ end is described.

本発明の好ましい実施例において、上記の段落で説明されたような請求項記載の核酸分子は、対象の遺伝子が癌遺伝子、癌原遺伝子、又は過剰発現のため疾患の原因であると疑われる遺伝子である対象の配列の遺伝子を有する。斯様な実施例の一つの例において、対象の遺伝子は、Her−2neuである。他の例では、対象の遺伝子は、VEGF、RAS、Wnt、MYC、ERK、TRK等である。   In a preferred embodiment of the invention, the claimed nucleic acid molecule as described in the above paragraph comprises a gene of interest suspected of causing a disease due to an oncogene, proto-oncogene, or overexpression Have the gene of interest sequence. In one example of such an embodiment, the gene of interest is Her-2neu. In other examples, the gene of interest is VEGF, RAS, Wnt, MYC, ERK, TRK, and the like.

本発明のこれらの好ましい実施例を参照すると、対象のポリペプチドの遺伝子がなぜ好ましくは生体内セットアップにおいて機能的でないかが明らかである。機能的であった場合、これは、対象の配列の外因性遺伝子及び内因性遺伝子の過剰発現からの結果である遺伝子(多くの場合、癌遺伝子)の更に増大された全体的発現に至るだろう。これは、細胞/組織に有害である。   With reference to these preferred embodiments of the invention, it is clear why the gene of interest polypeptide is preferably not functional in an in vivo setup. If functional, this will lead to a further increased overall expression of the gene (often an oncogene) resulting from the overexpression of the exogenous gene and the endogenous gene of the sequence of interest. . This is detrimental to cells / tissues.

よって、本発明の核酸分子及び体内での方法に関係する好ましい実施例において、機能的でないポリペプチドをコード化する対象の配列の遺伝子は、対象のポリペプチドの機能的でない遺伝子を得るために、対象の配列の全遺伝子の一部、又は少なくとも一つの挿入、少なくとも一つの削除、少なくとも一つのヌクレオチド交換若しくはこれらの混合を含む対象の配列の全遺伝子の何れかを有する。しかしながら、これは、停止コドンを有さない。このように、例えば、対象の配列の遺伝子において少なくとも一つの挿入又は少なくとも一つの削除からの結果であるフレームシフトにより、対象のポリペプチドの機能的でない遺伝子が得られる。これは、また、結果として生じるタンパク質の3次元構造体の破壊に至る、対応するポリペプチドのアミノ酸置換に結果的になる単一のヌクレオチド交換によっても得られる。癌遺伝子が対象の遺伝子である場合、(触媒領域、結合領域、二量体化領域等のような)結果として生じる癌遺伝子の機能的部分をコード化する配列を削除し、残ったコード配列を本発明の核酸分子の対象の配列の遺伝子として使用してもよい。この際、結果として生じるポリペプチドは、機能的でない。もちろん、当業者は、複数の配列が取り除かれ、取り除かれる配列の長さが対象の遺伝子に依存して変化することを知っている。   Thus, in a preferred embodiment relating to the nucleic acid molecules of the invention and in vivo methods, the gene of the sequence of interest encoding a non-functional polypeptide is obtained in order to obtain a non-functional gene of the polypeptide of interest. It has either part of the entire gene of the sequence of interest, or any of the entire genes of the sequence of interest including at least one insertion, at least one deletion, at least one nucleotide exchange or a mixture thereof. However, this does not have a stop codon. Thus, for example, a frameshift resulting from at least one insertion or at least one deletion in a gene of interest sequence results in a non-functional gene of the subject polypeptide. This is also obtained by a single nucleotide exchange that results in amino acid substitution of the corresponding polypeptide, leading to the destruction of the resulting three-dimensional structure of the protein. If the oncogene is the gene of interest, remove the sequence that encodes the functional part of the resulting oncogene (such as the catalytic region, binding region, dimerization region, etc.) and replace the remaining coding sequence It may be used as a gene of interest sequence of the nucleic acid molecule of the present invention. In this case, the resulting polypeptide is not functional. Of course, those skilled in the art know that multiple sequences are removed and the length of the removed sequence varies depending on the gene of interest.

対象の遺伝子が転写制御因子をコード化する場合、本発明の本態様にて説明されたような核酸分子のプロモーター配列は、他の実施例において、対象の遺伝子によりコード化される前記ヒト転写制御因子によってだけ認識されるヒト・プロモーターである。このことにより、対象の前記遺伝子の下方制御が達成される場合、コード配列の発現(よって蛍光レポーターポリペプチド)もまた、対応する転写制御因子である対象のポリペプチドの遺伝子の減少したレベルのため下方制御される。   When the gene of interest encodes a transcriptional regulatory factor, the promoter sequence of the nucleic acid molecule as described in this aspect of the invention is, in other embodiments, the human transcriptional control encoded by the gene of interest. It is a human promoter that is recognized only by factors. Thus, if down-regulation of the gene of interest is achieved, the expression of the coding sequence (and thus the fluorescent reporter polypeptide) is also due to the reduced level of the gene of interest polypeptide that is the corresponding transcriptional regulator. Controlled downward.

前記構成物/核酸分子は、他の実施例において、本発明による生体内での方法又は生体外での方法の何れかで使用される。   Said construct / nucleic acid molecule is used in another embodiment either in an in vivo method or an in vitro method according to the present invention.

この状況において、本発明は、対象の遺伝子の発現の減少を監視する方法を記述する。前記減少は、アンチセンスRNA、shRNA、siRNA、miRNA、又は一般に「RNAi」、「RNA干渉」若しくは「抑制剤分子」と呼ばれる同等の機能の他の核酸分子を有する化合物/分子により達成される。加えて、前記分子は、例えばナノ粒子により修正される。   In this context, the present invention describes a method for monitoring a decrease in the expression of a gene of interest. Said reduction is achieved by compounds / molecules having antisense RNA, shRNA, siRNA, miRNA or other nucleic acid molecules of equivalent function commonly referred to as “RNAi”, “RNA interference” or “inhibitor molecule”. In addition, the molecules are modified by nanoparticles, for example.

斯様なRNA干渉戦略を使用して、特に対象の遺伝子の発現とだけ干渉し、他の関係がない細胞因子の発現とは干渉しない分子を使用することが重要である。斯様なRNAベースの抑制剤の選択、識別及び生産は、当業者に良く知られている。   Using such RNA interference strategies, it is important to use molecules that specifically interfere only with the expression of the gene of interest, and not with other unrelated cellular factors. The selection, identification and production of such RNA-based inhibitors are well known to those skilled in the art.

典型的には、例えば、抑制RNAベースの分子とそれぞれのmRNAとの間の生体内相互作用に対して抑制的であるような第2の構成要素の欠如の観点から、アンチセンス戦略又はsiRNAベースの手法に対してアクセス可能である対象の遺伝子のコード配列内の配列を識別する。核酸の斯様な伸展は、SFOLDのようなコンピュータプログラムを使用して識別される。   Typically, for example, in view of the lack of a second component that is inhibitory to in vivo interactions between the suppressor RNA-based molecule and the respective mRNA, an antisense strategy or siRNA-based Identify sequences within the coding sequence of the gene of interest that are accessible to the technique. Such extension of the nucleic acid is identified using a computer program such as SFOLD.

第2のステップにおいて、斯様な配列は、その後、対象のそれぞれの遺伝子に対して固有かどうか決定するために、他の配列と比較される。これは、例えばバイオテクノロジー情報のためのナショナルセンター(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)でBLAST検索を実行して、なされる。   In the second step, such sequences are then compared to other sequences to determine if they are unique for each gene of interest. This is done, for example, by performing a BLAST search at the National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/).

識別された固有の配列を持つと、アンチセンス又はsiRNA抑制剤は、識別された配列と好ましくは正確にマッチする補完的な配列を使用することにより、選択される。もちろん、アンチセンス又はsiRNA抑制剤と他の細胞因子のメッセンジャーRNAとの間ではっきりしない相互作用が起こり得るレベルまで、補完性が減少しないならば、低い程度の補完性が使用されてもよい。   Having an identified unique sequence, an antisense or siRNA inhibitor is selected by using a complementary sequence that preferably exactly matches the identified sequence. Of course, a low degree of complementarity may be used if complementarity does not decrease to a level where an unclear interaction between the antisense or siRNA inhibitor and the messenger RNA of other cellular factors can occur.

典型的には、抑制RNAベースの分子と識別された特定の配列との間の補間的度合いは、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%である。   Typically, the degree of interpolation between a suppressor RNA-based molecule and a particular sequence identified is at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, At least 96%, at least 97%, at least 98% or at least 99%.

用語「補完的(相補性)」は、シチジンとペアになるグアニジンと、チミン及びウラシルとペアになるアデノシンとの能力からみて、互いに交雑する核酸分子の基本的な特性と関係するので、もちろん、当業者に良く知られている。   The term “complementary” refers to the basic properties of nucleic acid molecules that hybridize to each other in view of the ability of guanidine to pair with cytidine and adenosine to pair with thymine and uracil. Well known to those skilled in the art.

当業者は、もちろん、対象の遺伝子の完全なコード配列又はその一部と補完性を与える核酸配列が、補完的な配列が対象の遺伝子に対して実際に特有であることを確実にするために、特定の最小限の長さを持たなければならないことを理解している。   Those skilled in the art will, of course, ensure that the nucleic acid sequence that provides complementarity to the complete coding sequence of the gene of interest or a portion thereof is actually unique to the gene of interest. Understand that you must have a certain minimum length.

従って、対象の遺伝子との相補性を与える抑制分子内の核酸配列は、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、少なくとも27、少なくとも28、少なくとも29、少なくとも30、少なくとも50、少なくとも75、少なくとも100、少なくとも150、少なくとも200、少なくとも300又は少なくとも400のヌクレチオド長であって、隣接する伸展を形成すべきである。   Accordingly, the nucleic acid sequence within the suppressor molecule that provides complementarity with the gene of interest is at least 10, at least 11, at least 12, at least 13, at least 14, at least 15, at least 16, at least 17, at least 18, at least 19, at least 20, at least 21, at least 22, at least 23, at least 24, at least 25, at least 26, at least 27, at least 28, at least 29, at least 30, at least 50, at least 75, at least 100, at least 150, at least 200, at least 300 or At least 400 nucleotides in length and should form adjacent extensions.

当業者は、対象の遺伝子のコード配列又はその一部に相補性を与えている核酸配列の長さに依存して、補完的に付与する核酸配列が対象の遺伝子だけを実に特にターゲットとすることを確実にするために必要である最小程度の相補性が変化するだろうことも知るだろう。よって、30、50、60、75、100のヌクレオチドのむしろ長い核酸分子が使用される場合、低い程度の相補性が使用されてもよいし、抑制分子と対象の遺伝子のコード配列又はその一部との間の特性を依然保証する一方、抑制分子内の補完的に付与する核酸配列が、例えば少なくとも14、15、16、17又は19のヌクレオチドの伸展だけを有する場合、もちろん、高い程度の相補性が必要となるだろう。   A person skilled in the art may specifically target only the gene of interest the nucleic acid sequence to be complementarily applied, depending on the length of the nucleic acid sequence that is complementary to the coding sequence of the gene of interest or part thereof. You will also notice that the minimum degree of complementarity required to ensure that will change. Thus, if a rather long nucleic acid molecule of 30, 50, 60, 75, 100 nucleotides is used, a low degree of complementarity may be used, or the suppressor molecule and the coding sequence of the gene of interest or part thereof Of course, when the complementary conferring nucleic acid sequence in the suppressor molecule only has an extension of, for example, at least 14, 15, 16, 17 or 19 nucleotides, of course, a high degree of complementation. Sexuality will be required.

上述のように、対象の遺伝子の発現の減少は、上記で概説されたようにデザインされる「RNAi」、「RNA干渉」又は「抑制剤分子」により達成される。   As mentioned above, a reduction in the expression of a gene of interest is achieved by “RNAi”, “RNA interference” or “inhibitor molecule” designed as outlined above.

従って、斯様な抑制剤分子の1つのクラスは、対象の遺伝子の完全なコード配列又はその一部と補完的である核酸配列を持つ組換え核酸分子を有する分子である。核酸配列分子は、DNA、RNA又は他の核酸系分子でできていてもよいが、結果として生じる分子が対象の遺伝子の完全なコード配列又はその一部と特に交雑できる限り、ヌクレオチドの代わりにヌクレオチド類似体を少なくとも部分的に有してもよい。   Thus, one class of such inhibitor molecules are molecules having recombinant nucleic acid molecules with nucleic acid sequences that are complementary to the complete coding sequence of the gene of interest or a portion thereof. Nucleic acid sequence molecules may be made of DNA, RNA or other nucleic acid-based molecules, but instead of nucleotides as long as the resulting molecule can specifically hybridize with the complete coding sequence of the gene of interest or part thereof You may have an analog at least partially.

好ましい実施例において、上記説明された抑制分子は、好ましくは、アンチセンスRNA、shRNA、siRNA、miRNA、又は対象の遺伝子と同等の機能の他の核酸分子を有する。   In preferred embodiments, the suppressor molecules described above preferably have antisense RNA, shRNA, siRNA, miRNA, or other nucleic acid molecules that function equivalently to the gene of interest.

これらの用語は、これらの分子がどのように合成されるか、どの程度の相補性が考慮されるべきか等を、当業者に明らかに示す。本発明によるshRNA及びsiRNAだけでなくアンチセンスRNAが、これら核酸分子の長さ、相補性の程度等についての上述の基準を満たすことは理解されるべきである。   These terms clearly indicate to those skilled in the art how these molecules are synthesized, how much complementarity should be considered, etc. It should be understood that antisense RNA as well as shRNA and siRNA according to the present invention meet the above criteria for the length, degree of complementation, etc. of these nucleic acid molecules.

アンチセンス分子は、典型的には、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、50、70、100、150、200、300又はそれ以上のヌクレオチドの長さを有する。   Antisense molecules are typically 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, It has a length of 30, 50, 70, 100, 150, 200, 300 or more nucleotides.

RNA干渉目的のために、いわゆる短いヘアピンRNA又は合成二重鎖siRNAオリゴヌクレオチドが使用されてもよい。   For RNA interference purposes, so-called short hairpin RNAs or synthetic duplex siRNA oligonucleotides may be used.

siRNA分子は、典型的には、20、21、22、23、24又は25のヌクレオチドの長さを有する。   siRNA molecules typically have a length of 20, 21, 22, 23, 24 or 25 nucleotides.

典型的には、shRNA分子が発現されるので、一本鎖RNA分子が分子内ヘアピン構造を形成する。酵素Dicerを通じた細胞内処理により、siRNA分子が、そこから生成される。   Typically, since shRNA molecules are expressed, single stranded RNA molecules form an intramolecular hairpin structure. SiRNA molecules are generated therefrom by intracellular treatment through the enzyme Dicer.

shRNA二重鎖の両方の鎖が単一のRNA分子又はDNA分子の形で発現ベクターを使用して発現される場合、shRNA分子の細胞内転写が達成できる。この目的のために、転写されたRNA鎖は、理想的にはセンスshRNA配列の19乃至21のヌクレチオド及び対応する補完的配列の理想的には19乃至21のヌクレチオドを有する。両方の配列は、例えば6つのヌクレオチド長のスペーサにより理想的には離隔される。   Intracellular transcription of the shRNA molecule can be achieved if both strands of the shRNA duplex are expressed using an expression vector in the form of a single RNA or DNA molecule. For this purpose, the transcribed RNA strand ideally has 19 to 21 nucleotides of the sense shRNA sequence and ideally 19 to 21 nucleotides of the corresponding complementary sequence. Both sequences are ideally separated, for example by a 6 nucleotide long spacer.

細胞ターゲット転写のsiRNA仲介の抑制の効率が、適切なsiRNA配列の選択に依存することはよく知られている。ガイドラインが、効果的なsiRNA分子のデザインのために開発された。これらのガイドラインは、典型的には、合成siRNAオリゴヌクレオチドに対して導かれたが、shRNA分子の処理形式に対しても適用するべきである。   It is well known that the efficiency of siRNA-mediated suppression of cellular target transcription depends on the selection of appropriate siRNA sequences. Guidelines have been developed for the design of effective siRNA molecules. These guidelines are typically derived for synthetic siRNA oligonucleotides, but should also apply to the processing format of shRNA molecules.

細胞内の発現及び処理の後でだけ得られるshRNA分子以外に、合成siRNAオリゴヌクレオチドは、典型的には、19乃至21のヌクレオチド長さの間にある二重鎖RNA分子から成る。これらのsiRNA分子は、上述されたように、例えば細胞系に遺伝子移入され、よってRNAi処理を開始する。   In addition to shRNA molecules obtained only after intracellular expression and processing, synthetic siRNA oligonucleotides typically consist of double-stranded RNA molecules between 19 and 21 nucleotides in length. These siRNA molecules are, for example, transferred into a cell line as described above, thus initiating RNAi treatment.

siRNA配列モチーフ及びターゲット配列の決定は、例えばTuschlらによる刊行物のような良く知られた刊行物に従って決定される。よって、適当なsiRNAターゲット配列だけの識別のためにターゲットmRNAのコード領域を使用する。選択されたsiRNA配列モチーフがターゲットmRNAのコード領域に向けられることが好ましい一方、5’及び3’の未翻訳領域のような対象の遺伝子の調整領域に対して設計されてもよい。   The determination of the siRNA sequence motif and target sequence is determined according to well-known publications such as, for example, the publication by Tuschl et al. Therefore, the coding region of the target mRNA is used to identify only the appropriate siRNA target sequence. While it is preferred that the selected siRNA sequence motif is directed to the coding region of the target mRNA, it may also be designed for regulatory regions of the gene of interest, such as the 5 'and 3' untranslated regions.

メッセンジャーRNAのコード配列がターゲット配列として使用される場合、典型的には、開始コドンの下流70のヌクレチオドで開始し、停止コドンの上流50のヌクレチオドで終了する配列を使用する。   When a messenger RNA coding sequence is used as the target sequence, one typically uses a sequence that begins with a nucleotide 70 downstream of the start codon and ends with a nucleotide 50 upstream of the stop codon.

この配列領域は、配列モチーフAA(N19)(Nはヌクレチオドを指定する)に対して検索される。結果としてのsiRNA配列は、モチーフAAに後続する19のヌクレチオド及び好ましくは付加的に追加のウリジン又はチミジン残留を有する。合成siRNAオリゴヌクレチオドの場合、ウリジン残留は、好ましくはチミジンにより置き換えられてもよい。   This sequence region is searched for the sequence motif AA (N19), where N designates a nucleotide. The resulting siRNA sequence has 19 nucleotides following the motif AA and preferably additionally an additional uridine or thymidine residue. In the case of synthetic siRNA oligonucleotides, the uridine residue may preferably be replaced by thymidine.

他の手法では、Reynoldsらによるガイドラインが使用されてもよい。   In other approaches, guidelines by Reynolds et al. May be used.

Reynoldらは、ポテンシャルshRNA又はsiRNAターゲット配列を選択するための以下の基準を提案している:
1 30−50%のグアニン−シトシン内容物
2 センス鎖の15乃至19の位置に少なくとも3個のアデニン又はウラシル
3 分子間のヘアピン構造の欠如
4 センス鎖の位置19でのアデニン
5 センス鎖の位置3でのアデニン
6 センス鎖の位置10でのウラシル
7 センス鎖の位置19でグアニン又はシトシンがない
8 センス鎖の位置13でグアニンがない
Reynold et al. Have proposed the following criteria for selecting potential shRNA or siRNA target sequences:
1 30-50% guanine-cytosine content 2 at least 3 adenine or uracil 3 at positions 15-19 of the sense strand 3 lack of hairpin structure between molecules 4 adenine 5 at sense strand position 19 sense strand position Adenine at 3 6 Uracil at position 10 of the sense strand 7 No guanine or cytosine at position 19 of the sense strand 8 No guanine at position 13 of the sense strand

これら8つの基準は、以下のスキームによって、重みづけられる:
(i)基準1、3、4、5及び6に対して1ポイント
(ii)少なくとも3つの対応ベース、位置15乃至19の位置の各アデニン又はウリジンに対して1ポイント(基準2)
(iii)基準7−8の達成がない場合は各1ポイント。
These eight criteria are weighted by the following scheme:
(I) 1 point for reference 1, 3, 4, 5 and 6 (ii) 1 point for each adenine or uridine at position 3 to 19 corresponding bases (position 2)
(Iii) 1 point each when the standard 7-8 is not achieved.

Reynoldsによると、siRNA又はshRNA配列だけが、このスキームによると、少なくとも6のポイント値を持つと考えられるべきである。斯様なsiRNA配列は、BLASTプログラムを使用して、対応検索のために使用される。この手法に後続して、siRNA配列は、特別な抑制がないターゲット構造を導く。   According to Reynolds, only siRNA or shRNA sequences should be considered to have a point value of at least 6 according to this scheme. Such siRNA sequences are used for correspondence searches using the BLAST program. Following this approach, the siRNA sequence leads to a target structure with no special repression.

siRNA又はshRNA配列がこのように識別された場合、これらが発現プラスミドへクローン化されてもよい。このように、RNA配列は、プラスミドp抑圧(pSHH、Imgenex、米国カリフォルニア州サンディエゴ)へクローン化される。siRNA配列をpSHH構成へクローン化するために、siRNAセンス配列、スペーサ、対応するアンチセンス配列及び中止配列を有するハイブリダイズDNAオリゴヌクレチオドが使用できる。   If siRNA or shRNA sequences are thus identified, they may be cloned into an expression plasmid. Thus, the RNA sequence is cloned into plasmid p suppression (pSHH, Imgenex, San Diego, Calif.). In order to clone the siRNA sequence into the pSHH construct, hybridized DNA oligonucleotides with siRNA sense sequences, spacers, corresponding antisense sequences and stop sequences can be used.

好ましい実施例において、本発明は、細胞内の対象の遺伝子の生体内での発現を非侵襲性で監視する方法であって、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子の発現に対して調整されたRNAiと接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいてRNAiにより誘発された対象の前記遺伝子の発現についての減少を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法に関する。
In a preferred embodiment, the present invention is a non-invasive method for monitoring in vivo expression of a gene of interest in a cell, comprising:
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with RNAi adjusted for expression of the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
and f) assigning a decrease in the expression of the gene of interest in the subject induced by RNAi based on the comparison in step e).

他の好ましい実施例において、本発明は、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を、人体外又は動物体外の細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子に対して調整されたRNAiと接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいてRNAiにより誘発された対象の前記遺伝子の発現についての減少を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法に関する。
In another preferred embodiment, the present invention provides:
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) directing a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb) into a cell outside the human body or animal body;
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with RNAi tuned for the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
and f) assigning a decrease in the expression of the gene of interest in the subject induced by RNAi based on the comparison in step e).

人体又は動物体外の細胞内のRNAiの効果を監視する状況において、本発明の一つの実施例は、レポーターポリペプチドをすでに発現した細胞へステップc)においてRNAiをターゲットにする方法に関し、よって、核酸分子は既に細胞へ導入されている。第2のコード配列が強い構成的なプロモーターに動作的に結合されている、この方法は、第2のコード配列を有する第2の核酸分子を有するか、又は第1の核酸分子上に第2のコード配列を有する。   In the context of monitoring the effect of RNAi in cells outside the human or animal body, one embodiment of the present invention relates to a method of targeting RNAi in step c) to a cell that has already expressed a reporter polypeptide, and thus a nucleic acid. The molecule has already been introduced into the cell. The method wherein the second coding sequence is operably linked to a strong constitutive promoter includes the second nucleic acid molecule having the second coding sequence or the second on the first nucleic acid molecule. Have the coding sequence.

RNAiを参照する本発明による何れの方法においても、当該方法で使用される核酸分子の対象の配列の遺伝子は、RNAiが調整される対象の遺伝子の少なくとも領域を有する。   In any method according to the invention that refers to RNAi, the gene of interest sequence of the nucleic acid molecule used in the method comprises at least a region of the gene of interest to which RNAi is regulated.

生体内及び生体外の両方の状況において、本発明は、好ましい実施例において、RNAiの量が、上記でリストされたようなステップf)での割り当てによって増大又は減少される方法を記述する。更にまた、本発明は、好ましい実施例において、対象の一つの遺伝子に対して調整される種々異なるRNAiが、上記でリストされたようなステップf)での割り当てによって対象の前記遺伝子の発現の最も強力な増大を得るために、別々に又は組み合わせてテストされる方法を記述する。   In both in vivo and in vitro situations, the present invention describes in a preferred embodiment a method in which the amount of RNAi is increased or decreased by allocation in step f) as listed above. Furthermore, the present invention provides that, in a preferred embodiment, the different RNAi adjusted for one gene of interest is the most of the expression of said gene of interest by assignment in step f) as listed above. Describes methods that are tested separately or in combination to obtain a powerful increase.

他の態様において、本発明は、上述のような方法及び/又は核酸の使用に関する。   In other embodiments, the present invention relates to methods and / or use of nucleic acids as described above.

生体内セットアップに関する一つの実施例において、本発明は、例えばデメチル化薬で疾患を処置するとき、生体内で時間にわたって例えばデメチル化薬により誘発される対象の遺伝子の発現の増大を監視するための方法の使用に関する。よって、デメチル化薬の治療効果を監視するための方法が使用される。同様に、本発明は、他の実施例において、RNAiによって疾患を処置するとき、生体内の時間にわたってRNAiにより誘発される対象の遺伝子の発現の減少を監視するための方法の使用に関する。ここで、RNAiの治療効果を監視するための方法が使用される。明らかに、RNAiの場合に、第1の検出ステップは、光学的撮像方法で信号を生じ、さもなければ減少が検出できない。よって、第1の検出ステップで検出されるレポーターポリペプチドがない場合、先行するステップの状況が、検出が可能な最適な状況を見つけるために最適化される。このときだけ、治療化合物が投与される。   In one embodiment relating to an in vivo setup, the present invention is for monitoring, for example, an increase in expression of a gene of a subject induced by a demethylating drug over time in vivo, for example when treating a disease with a demethylating drug. Regarding the use of the method. Thus, a method for monitoring the therapeutic effect of demethylating drugs is used. Similarly, the present invention, in another embodiment, relates to the use of a method for monitoring a decrease in gene expression of a subject induced by RNAi over time in vivo when treating a disease with RNAi. Here, a method for monitoring the therapeutic effect of RNAi is used. Obviously, in the case of RNAi, the first detection step produces a signal with the optical imaging method, otherwise no decrease can be detected. Thus, if there is no reporter polypeptide detected in the first detection step, the situation of the preceding step is optimized to find the optimal situation where detection is possible. Only then is the therapeutic compound administered.

対象のポリペプチドの機能的遺伝子が本発明の核酸分子により発現される場合、対象のポリペプチドの前記機能的遺伝子が治療として使用される。上記で概説されるように、例えば癌における遺伝子のサイレンシングの場合、癌抑制遺伝子は、しばしばサイレンスされるべきことが見出される。これは、デメチル化薬又はHDAC反応抑制剤により処置され、本発明の方法により監視される。当該方法を使用するとき、機能的癌抑制ポリペプチドが、対象の配列の遺伝子によりコード化されて導入され、付加的な正の治療効果を発揮する。   When a functional gene of a subject polypeptide is expressed by a nucleic acid molecule of the invention, the functional gene of the subject polypeptide is used as a therapy. As outlined above, for example, in the case of gene silencing in cancer, it is often found that tumor suppressor genes should be silenced. This is treated with a demethylating agent or an HDAC response inhibitor and monitored by the method of the present invention. When using the method, a functional tumor suppressor polypeptide is introduced encoded by a gene of interest sequence to exert an additional positive therapeutic effect.

また、一つの実施例では、本発明による方法は、対象の遺伝子の発現の増加又は減少を得るために、デメチル化薬又はRNAiの量を調整するために使用される。更にまた、別々に、又は他のデメチル化薬及びRNAiとそれぞれ組み合わせて、最も有力なデメチル化薬/RNAiを識別するために、種々異なるメチル化剤又はRNAiをテストする方法が使用される。これは、生体内及び生体外状況の両方に適用する。上述のような細胞培養システムのような生体外セットアップにおいて、本発明の方法は、対称の遺伝子の発現の変化に影響を持つ化合物をスクリーニングするために、好ましくは使用される。よって、当該方法は、遺伝子発現に働き得る薬をテストするための高速なスクリーニングシステムとして使用される。   Also, in one embodiment, the method according to the invention is used to adjust the amount of demethylating drug or RNAi in order to obtain an increase or decrease in the expression of the gene of interest. Furthermore, methods of testing different methylating agents or RNAi are used to identify the most potent demethylating agent / RNAi, either separately or in combination with other demethylating agents and RNAi, respectively. This applies to both in vivo and in vitro situations. In an in vitro setup such as a cell culture system as described above, the method of the invention is preferably used to screen for compounds that have an effect on altered expression of a symmetric gene. Thus, the method is used as a fast screening system for testing drugs that can affect gene expression.

本発明による核酸分子又は方法は、一つの実施例では、薬の送出を監視し、同時に前記薬により誘発される対象の遺伝子の発現の増加を監視するだけでなく、デメチル化薬の送出のために使用される。同様に、本発明による核酸分子又は方法は、他の実施例では、RNAiを送出し、同時に、RNAiにより誘発される対象の遺伝子の発現の減少を監視するだけでなく、前記RNAiの送出を監視するために使用される。これは、また、生体内及び生体外の両方の状況において適用する。   The nucleic acid molecule or method according to the present invention, in one embodiment, not only monitors the delivery of a drug and simultaneously monitors the increase in expression of a gene of interest induced by said drug, but also for the delivery of a demethylated drug. Used for. Similarly, a nucleic acid molecule or method according to the present invention, in another embodiment, delivers RNAi and at the same time not only monitors RNAi-induced decrease in the expression of the gene of interest, but also monitors the delivery of said RNAi. Used to do. This also applies in both in vivo and in vitro situations.

本発明の他の好ましい実施例は、以下に関係している。
1.細胞内の対象の遺伝子の発現を非侵襲性で監視する方法であって、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子の発現に影響する化合物と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記化合物により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての変化を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法。
Other preferred embodiments of the invention relate to the following.
1. A non-invasive method for monitoring the expression of a gene of interest in a cell,
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a compound that affects the expression of the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) assigning at least a change in the expression of the gene in the subject induced by the compound based on the comparison in step e).

2.細胞内の対象の遺伝子の発現を体内で非侵襲性で監視する前記1に記載の方法であって、
a)
aa)メチル化プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞をデメチル化薬と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記デメチル化薬により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法。
2. The method according to 1 above, wherein the expression of a target gene in a cell is monitored non-invasively in the body,
a)
aa) a methylated promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a demethylating agent;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
and f) assigning at least an increase in the expression of the gene in the subject induced by the demethylating agent based on the comparison in step e).

3.a)
aa)メチル化プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を、人体外又は動物体外の細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞をデメチル化薬と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記デメチル化薬により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、前記1に記載の方法。
3. a)
aa) a methylated promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) directing a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb) into a cell outside the human body or animal body;
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a demethylating agent;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) assigning an increase in the expression of the gene of interest in the subject induced by the demethylating agent based on the comparison in step e) at least.

4.細胞内の対象の遺伝子の発現を体内で非侵襲性で監視する前記1に記載の方法であって、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象の前記遺伝子の機能的でないポリペプチドをコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子に対して調整されたRNAiと接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記RNAiにより誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法。
4). The method according to 1 above, wherein the expression of a target gene in a cell is monitored non-invasively in the body,
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding a non-functional polypeptide of the gene of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with RNAi tuned for the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) assigning at least an increase in the expression of the gene of interest in the subject induced by the RNAi based on the comparison in step e).

5.a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を人体外又は動物体外の細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子に対して調整されたRNAiと接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記RNAiにより誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、前記1に記載の方法。
5. a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) directing a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb) into a cell outside a human or animal body;
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with RNAi tuned for the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) assigning an increase in the expression of the gene in the subject induced by the RNAi based on the comparison in step e) at least.

6.前記核酸分子及び/又は前記RNAiが、正しいターゲッティング、識別及び位置決定又はこれらの混合のため、ソノポレーション、局在注入、又は抗体を宿主細胞抗原へ搬送するリポソームバッグの助けを借りて遺伝子移入により前記細胞へ導入される、前記1乃至5の何れか一項に記載の方法。   6). The nucleic acid molecule and / or the RNAi are introgressed with the help of sonoporation, localized injection, or liposome bags that carry antibodies to host cell antigens for correct targeting, identification and localization or a mixture thereof 6. The method according to any one of 1 to 5 above, wherein the method is introduced into the cell by:

7.a)メチル化プロモーター配列と、b)対象のポリペプチドの遺伝子をコード化する動作的にリンクされた配列と、蛍光レポーターポリペプチドをコード化する動作的に融合される配列とを有し、前記b)及び前記c)から成るコード配列が、5'末端で単一の開始コドンと3'末端で単一の停止コドンとを有する、単離された核酸分子。   7). a) a methylated promoter sequence; b) an operably linked sequence encoding a gene of interest polypeptide; and an operably fused sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide, An isolated nucleic acid molecule wherein the coding sequence consisting of b) and c) above has a single start codon at the 5 'end and a single stop codon at the 3' end.

8.対象の遺伝子が、腫瘍抑制遺伝子又はサイレンシングのため疾患の原因と疑われている遺伝子である、前記7に記載の核酸遺伝子。   8). 8. The nucleic acid gene according to 7, wherein the gene of interest is a tumor suppressor gene or a gene suspected of causing a disease due to silencing.

9.a)プロモーター配列と、b)対象の遺伝子の機能的でないポリペプチドをコード化する動作的にリンクされた配列と、蛍光レポーターポリペプチドをコード化する動作的に融合される配列とを有し、前記b)及び前記c)から成るコード配列が、5'末端で単一の開始コドンと3'末端で単一の停止コドンとを有する、単離された核酸分子。   9. a) a promoter sequence, b) an operably linked sequence encoding a non-functional polypeptide of the gene of interest, and an operably fused sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide; An isolated nucleic acid molecule, wherein the coding sequence consisting of b) and c) has a single start codon at the 5 'end and a single stop codon at the 3' end.

10.機能的でないポリペプチドをコード化する対象の配列の遺伝子が、対象のポリペプチドの機能的でない遺伝子を得るために、対象の配列の全遺伝子の一部、又は少なくとも一つの挿入、少なくとも一つの削除、少なくとも一つのヌクレチオド交換、若しくはこれらの組み合わせを含む対象の配列の全遺伝子の何れかを有し、対象の配列の遺伝子が停止コドンを有さない、前記9に記載の核酸分子。   10. The gene of the sequence of interest encoding a non-functional polypeptide is part of the entire gene of the sequence of interest or at least one insertion, at least one deletion to obtain a non-functional gene of the polypeptide of interest 10. The nucleic acid molecule according to 9, wherein the nucleic acid molecule has any one of all genes of the sequence of interest including at least one nucleotide exchange, or a combination thereof, and the gene of the sequence of interest does not have a stop codon.

11.対象の前記遺伝子が癌遺伝子、癌原遺伝子、又は過剰発現のために疾患の原因であると疑いがある遺伝子である、前記9及び10に記載の核酸分子。   11. The nucleic acid molecule according to 9 and 10, wherein the gene of interest is an oncogene, proto-oncogene, or a gene suspected of causing a disease due to overexpression.

12.細胞を対象の遺伝子の発現に影響する化合物と接触させるときの時間にわたって前記細胞内の対象の前記遺伝子の発現を監視し、よって前記化合物の効果を監視するための前記1乃至6の何れか一項に記載の方法の使用。   12 Any one of 1 to 6 for monitoring the expression of the gene of interest in the cell over time when contacting the cell with a compound that affects the expression of the gene of interest, and thus monitoring the effect of the compound. Use of the method according to paragraph.

13.細胞内の対象の遺伝子の発現に影響する化合物を送出し、前記化合物により誘発される対象の前記遺伝子の発現の影響を監視するだけでなく、同時に前記化合物の送出を監視するための前記1乃至6の何れか一項に記載の方法の使用。   13. Sending a compound that affects the expression of a gene of interest in a cell and not only monitoring the influence of the expression of the gene of interest in the subject induced by the compound, but simultaneously monitoring the delivery of the compound Use of the method according to any one of 6 above.

14.対象の遺伝子の発現の他の変化を得るために、対象の前記遺伝子の発現に影響する化合物の量を調整するための前記1乃至6の何れか一項に記載の方法の使用。   14 Use of the method according to any one of 1 to 6 above to adjust the amount of a compound that affects the expression of the gene of interest in order to obtain other changes in the expression of the gene of interest.

15.別々に又は組み合わせて、最も有力なデメチル化薬を識別するために、種々異なるデメチル化薬をテストするための前記2及び3に記載の方法の使用。   15. Use of the method according to 2 and 3 above to test different demethylating agents separately or in combination to identify the most potent demethylating agents.

16.別々に又は組み合わせて、最も有力なRNAiを識別するために、対象の一つの遺伝子に抗して調整される種々異なるRNAiをテストするための前記4及び5に記載の方法の使用。   16. 6. Use of the method according to 4 and 5 above to test different RNAi that are regulated against one gene of interest in order to identify the most potent RNAi separately or in combination.

17.細胞を対象の遺伝子の発現に影響する化合物と接触させるときの時間にわたって細胞内の対象の遺伝子の発現を監視し、よって、前記化合物の効果を監視するための前記7乃至11に記載の核酸分子の使用。   17. The nucleic acid molecule according to any of 7 to 11 for monitoring the expression of a gene of interest in a cell over time when contacting the cell with a compound that affects the expression of the gene of interest, and thus monitoring the effect of the compound Use of.

13.細胞内の対象の遺伝子の発現に影響する化合物を送出し、同時に、前記化合物により誘発される対象の前記遺伝子の発現での影響を監視するだけでなく前記化合物の送出を監視するための前記7乃至11の何れかに記載の核酸分子の使用。   13. 7 for delivering a compound that affects the expression of a gene of interest in a cell and simultaneously monitoring the delivery of the compound as well as monitoring the effect of the expression of the gene on the subject induced by the compound Use of the nucleic acid molecule according to any one of 1 to 11.

14.対象の遺伝子の発現での他の変化を得るために、対象の前記遺伝子の発現に影響する化合物の量を調整するための前記7乃至11の何れかに記載の核酸分子の使用。   14 Use of the nucleic acid molecule according to any of 7 to 11 above to adjust the amount of a compound that affects the expression of the gene of interest in order to obtain other changes in the expression of the gene of interest.

15.別々に又は組み合わせて、最も有力なデメチル化薬を識別するために、種々異なるデメチル化薬をテストするための前記7乃至11の何れかに記載の核酸分子の使用。   15. Use of a nucleic acid molecule according to any of the above 7 to 11 to test different demethylating agents in order to identify the most potent demethylating agents separately or in combination.

16.別々に又は組み合わせて、最も有力なRNAiを識別するために、対象の一つの遺伝子に対して調整される種々異なるRNAiをテストするための前記7乃至11の何れかに記載の核酸分子の使用。   16. Use of a nucleic acid molecule according to any of 7 to 11 above to test different RNAi that are adjusted for one gene of interest in order to identify the most potent RNAi separately or in combination.

例及び図面は、限定するものとして解釈されないことは理解される。当業者は、本願にある原理の更なる変形を明らかに把握することができる。   It will be understood that the examples and drawings are not to be construed as limiting. Those skilled in the art can clearly grasp further variations of the principles present in the present application.

Her−2neuに対して調整されたRNAiを胸部癌組織へ遺伝子移入するとき前記胸部癌組織内の(胸部癌に過剰発現されていると知られている遺伝子)Her−2neuの発現を非侵襲性で監視する方法のためのプロトコル   When RNAi adjusted for Her-2neu is transferred into breast cancer tissue, expression of Her-2neu in the breast cancer tissue (a gene known to be overexpressed in breast cancer) is non-invasive. Protocol for how to monitor with

ステップの概略的図が図1に示されている。   A schematic diagram of the steps is shown in FIG.

ステップ1:
DNA構成物が準備される。前記構成物は、胸部癌組織内で活性していると知られているヒト・プロモーターを有する。動作的にリンクされた前記プロモーターは、コード領域である。このコード領域は、蛍光タンパク質(例えば、GFP)の遺伝子に融合されたHer−2neu遺伝子から成る。Her−2neu配列は、Her−2neuの機能的でないポリペプチドが、例えばフレームシフト変異により発現されるように変形される。3’末端では、蛍光タンパク質遺伝子の配列は、結果のタンパク質が一つの融合タンパク質として転写され、結果の蛍光ポリペプチドが機能的であるようにHer−2neu配列に融合される。これは、現在の例において、Her−2neu配列に誘発されるフレームシフト変異が、機能的蛍光タンパク質、例えばGFPをコード化するために、蛍光タンパク質に対する配列コード化の始まりで誘導される他のフレームシフト変異により補償されることを意味する。
Step 1:
A DNA construct is prepared. The construct has a human promoter known to be active in breast cancer tissue. The operably linked promoter is a coding region. This coding region consists of the Her-2neu gene fused to the gene for a fluorescent protein (eg GFP). The Her-2neu sequence is modified such that a non-functional polypeptide of Her-2neu is expressed, for example, by a frameshift mutation. At the 3 'end, the sequence of the fluorescent protein gene is fused to the Her-2neu sequence so that the resulting protein is transcribed as a single fusion protein and the resulting fluorescent polypeptide is functional. This is because in the current example, the frameshift mutation induced in the Her-2neu sequence is induced at the beginning of sequence coding for the fluorescent protein in order to encode a functional fluorescent protein such as GFP. Means compensated by shift mutation.

ステップ2:
上述のような構成物は、例えば、当該構成物を坦持するリポソームのバッグ、好ましくはターゲットの手段のために胸部癌細胞の抗原に向けられる抗体を注入することにより、胸部癌組織へ遺伝子移入される。このターゲットステップは、癌にかかった組織だけが検出されるので、次の視覚化ステップに対して有益であることに留意されるべきである。しかしながら、これは、上述のプロモーターが胸部癌細胞内でのみ機能的であり、よって、コード領域(従って、蛍光タンパク質)がこれらの細胞内だけで発現される場合にも達成される。何れの場合でも、融合遺伝子は、機能的蛍光タンパク質ドメイン、例えばGFPだけでなくHer−2neuの機能的でないドメインを有する癌にかかった細胞内で発現される。
Step 2:
The composition as described above can be introduced into a breast cancer tissue, for example, by injecting a liposome bag carrying the composition, preferably an antibody directed against an antigen of breast cancer cells for the purpose of targeting. Is done. It should be noted that this targeting step is beneficial for the next visualization step, as only cancer-affected tissue is detected. However, this is also achieved when the above-described promoter is functional only in breast cancer cells and thus the coding region (and thus the fluorescent protein) is expressed only in these cells. In either case, the fusion gene is expressed in cancerous cells that have a functional fluorescent protein domain, eg, GFP as well as a non-functional domain of Her-2neu.

ステップ3:
蛍光タンパク質ドメインは、視覚化され、よって、胸部癌組織は光る。これは、対応する波長で放射された光の検出によりフォローされる特定の波長で蛍光タンパク質を励起する光学撮像装置を使用することによりなされる。紫外線光が、緑色として放射される光の検出によりフォローされるGFPを励起するために使用される。好ましくは、赤外線により励起される化合物及び/又は近赤外の蛍光タンパク質のような化合物を使用してもよい(例えば、シェラボ デーらによる「Nature Methods 4、 741−746(2007)」に開示されている)。
Step 3:
The fluorescent protein domain is visualized and thus the breast cancer tissue glows. This is done by using an optical imaging device that excites the fluorescent protein at a specific wavelength followed by detection of light emitted at the corresponding wavelength. Ultraviolet light is used to excite GFP followed by detection of light emitted as green. Preferably, compounds that are excited by infrared and / or compounds such as near-infrared fluorescent proteins may be used (see, for example, “Nature Methods 4, 741-746 (2007)” by Shellabo Day et al. ing).

ステップ4:
Her−2neuに対して調整された2重鎖のRNAiが、胸部癌組織へ遺伝子移入される。これは、RNAi構成物を坦持するリポソームのバッグ、好ましくはターゲットの手段のために胸部癌細胞の抗原に向けられる抗体を注入することにより、再びなされる。
Step 4:
Double-stranded RNAi tailored to Her-2neu is introgressed into breast cancer tissue. This is again done by injecting a liposome bag carrying the RNAi construct, preferably an antibody directed against the breast cancer cell antigen for targeting purposes.

ステップ5:
内在性Her−2neu遺伝子の発現と同様にステップ2で紹介された融合遺伝子の発現がブロックされる。これは、対応するmRNAからの翻訳を選択的にブロックするRNAiにより達成される。Her−2neu遺伝子を蛍光タンパク質に対する配列コード化へ融合するため、蛍光タンパク質の発現もブロックされる。よって、RNAiの遺伝子移入の際に胸部癌組織内に、蛍光タンパク質が全く存在しないか、又はほんの少量の蛍光タンパク質が存在する。
Step 5:
Similar to the expression of the endogenous Her-2neu gene, the expression of the fusion gene introduced in step 2 is blocked. This is achieved by RNAi that selectively blocks translation from the corresponding mRNA. In order to fuse the Her-2neu gene to the sequence coding for the fluorescent protein, the expression of the fluorescent protein is also blocked. Thus, there is no or only a small amount of fluorescent protein in breast cancer tissue upon RNAi gene transfer.

ステップ6:
再び、蛍光タンパク質ドメインが、対応する組織内で視覚化される。上述のように、紫外線光が、緑色として放射される光の検出によりフォローされるGFPを励起するために使用される。好ましくは、赤外線により励起される化合物を使用してもよい。導入されたRNAiにより融合遺伝子から転写されるmRNAの全体の翻訳ブロックの場合、蛍光タンパク質は検出できない。よって、胸部癌組織はもはや視覚化できない。疾患の場合、信号がステップ3で検出された光と比較して弱い。全体的には、このことは、内在性Her−2neuもブロックされ、よって、腫瘍の退行が達成されたことを強く示唆する。
Step 6:
Again, the fluorescent protein domain is visualized in the corresponding tissue. As mentioned above, ultraviolet light is used to excite GFP followed by detection of light emitted as green. Preferably, a compound excited by infrared rays may be used. In the case of the entire translation block of mRNA transcribed from the fusion gene by the introduced RNAi, the fluorescent protein cannot be detected. Thus, breast cancer tissue can no longer be visualized. In the case of disease, the signal is weak compared to the light detected in step 3. Overall, this strongly suggests that endogenous Her-2neu was also blocked, thus achieving tumor regression.

要約すると、RNAiの治療効果は、非侵襲性の態様で胸部癌組織の生体内で監視される。   In summary, the therapeutic effect of RNAi is monitored in vivo in breast cancer tissue in a non-invasive manner.

Claims (15)

細胞内の対象の遺伝子の発現を非侵襲性で監視する方法であって、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子の発現に影響する化合物と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記化合物により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての変化を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法。
A non-invasive method for monitoring the expression of a gene of interest in a cell,
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a compound that affects the expression of the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) assigning at least a change in the expression of the gene in the subject induced by the compound based on the comparison in step e).
細胞内の対象の遺伝子の発現を体内で非侵襲性で監視する請求項1に記載の方法であって、
a)
aa)メチル化プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞をデメチル化薬と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記デメチル化薬により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法。
The method according to claim 1, wherein the expression of the gene of interest in the cell is monitored non-invasively in the body,
a)
aa) a methylated promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a demethylating agent;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
and f) assigning at least an increase in the expression of the gene in the subject induced by the demethylating agent based on the comparison in step e).
a)
aa)メチル化プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を、人体外又は動物体外の細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞をデメチル化薬と接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記デメチル化薬により誘発された対象の前記遺伝子の発現についての増加を割り当てるステップとを少なくとも有する、請求項1に記載の方法。
a)
aa) a methylated promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) directing a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb) into a cell outside the human body or animal body;
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with a demethylating agent;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) assigning an increase in the expression of the gene of the subject induced by the demethylating agent based on the comparison in step e).
細胞内の対象の遺伝子の生体内での発現を非侵襲性で監視する請求項1に記載の方法であって、
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象の前記遺伝子の機能的でないポリペプチドをコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を前記細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子に対して調整されたRNAiと接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記RNAiにより誘発された対象の前記遺伝子の発現についての減少を割り当てるステップとを少なくとも有する、方法。
The method according to claim 1, wherein non-invasive monitoring of in vivo expression of a gene of interest in a cell is provided,
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding a non-functional polypeptide of the gene of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) inducing into the cell a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb);
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with RNAi tuned for the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) assigning at least a decrease in the expression of the gene of interest in the subject induced by the RNAi based on the comparison in step e).
a)
aa)プロモーター配列と、
bb)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、対象のポリペプチドの前記遺伝子をコード化する配列と、
cc)動作的に前記bb)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する核酸分子を人体外又は動物体外の細胞内へ誘導するステップと、
b)非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
c)前記細胞を対象の前記遺伝子に対して調整されたRNAiと接触させるステップと、
d)前記ステップc)の際に、非侵襲性光学撮像方法により前記細胞内の前記蛍光レポーターポリペプチドを検出するステップと、
e)前記ステップb)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルと、前記ステップd)で検出された蛍光レポーターポリペプチドのレベルとを比較するステップと、
f)前記ステップe)での比較に基づいて前記RNAiにより誘発された対象の前記遺伝子の発現についての減少を割り当てるステップとを少なくとも有する、請求項1に記載の方法。
a)
aa) a promoter sequence;
bb) a sequence encoding the gene of the polypeptide of interest operably linked to the promoter sequence;
cc) directing a nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of bb) into a cell outside a human or animal body;
b) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method;
c) contacting the cell with RNAi tuned for the gene of interest;
d) detecting the fluorescent reporter polypeptide in the cell by a non-invasive optical imaging method during the step c);
e) comparing the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step b) with the level of the fluorescent reporter polypeptide detected in step d);
f) assigning a decrease in the expression of the gene of interest in the subject induced by the RNAi based at least on the comparison in step e).
前記核酸分子及び/又は前記RNAiが、正しいターゲッティング、識別及び位置決定又はこれらの混合のため、ソノポレーション、局在注入、又は抗体を宿主細胞抗原へ搬送するリポソームバッグの助けを借りて遺伝子移入により前記細胞へ導入される、請求項1乃至5の何れか一項に記載の方法。   The nucleic acid molecule and / or the RNAi are introgressed with the help of sonoporation, localized injection, or liposome bags that carry antibodies to host cell antigens for correct targeting, identification and localization or a mixture thereof The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the method is introduced into the cell by the method. a)メチル化プロモーター配列と、
b)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、CADM1(SEQ ID No.2)、Rb(SEQ ID No.1)、ZMYND10(SEQ ID No.3)、RASSF5(SEQ ID No.4)、PTEN(SEQ ID No.5)、SERPINB5(SEQ ID No.6)、EPB41L3(SEQ ID No.7)、及びDAPK1(SEQ ID No.8)を有するポリペプチドのグループから選択されたポリペプチドをコード化する配列と、
c)動作的に前記b)の配列と融合した、蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する単離された核酸分子であって、前記b)及び前記c)から成るコード配列が、5’末端で単一の開始コドンと、3’末端で単一の停止コドンとを有する、核酸分子。
a) a methylated promoter sequence;
b) CADM1 (SEQ ID No. 2), Rb (SEQ ID No. 1), ZMYND10 (SEQ ID No. 3), RASSF5 (SEQ ID No. 4), PTEN operatively linked to the promoter sequence Encodes a polypeptide selected from the group of polypeptides having (SEQ ID No. 5), SERPINB5 (SEQ ID No. 6), EPB41L3 (SEQ ID No. 7), and DAPK1 (SEQ ID No. 8) An array to
c) an isolated nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operably fused to the sequence of b), wherein the coding sequence consisting of b) and c) is 5 A nucleic acid molecule having a single start codon at the 'end and a single stop codon at the 3' end.
a)プロモーター配列と、
b)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、VEGF(SEQ ID No.10)、RAS(SEQ ID No.11)、Wnt(SEQ ID No.12)、MYC(SEQ ID No.13)、ERK(SEQ ID No.14)及びTRK(SEQ ID No.15)を有するポリペプチドのグループから選択された機能的でないポリペプチドをコード化する配列と、
c)動作的に前記b)の配列と融合した蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する単離された核酸分子であって、前記b)及び前記c)から成るコード配列が、5’末端で単一の開始コドンと、3’末端で単一の停止コドンとを有する、核酸分子。
a) a promoter sequence;
b) VEGF (SEQ ID No. 10), RAS (SEQ ID No. 11), Wnt (SEQ ID No. 12), MYC (SEQ ID No. 13), ERK operably linked to the promoter sequence. A sequence encoding a non-functional polypeptide selected from the group of polypeptides having (SEQ ID No. 14) and TRK (SEQ ID No. 15);
c) an isolated nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operatively fused to the sequence of b), wherein the coding sequence consisting of b) and c) is 5 ′ A nucleic acid molecule having a single start codon at the end and a single stop codon at the 3 'end.
VEGF(SEQ ID No.10)、RAS(SEQ ID No.11)、Wnt(SEQ ID No.12)、MYC(SEQ ID No.13)、ERK(SEQ ID No.14)及びTRK(SEQ ID No.15)を有するポリペプチドのグループから選択された機能的でないポリペプチドをコード化する配列は、機能的でないポリペプチドを得るために、全配列の一部、又は少なくとも一つの挿入、少なくとも一つの削除、少なくとも一つのヌクレチオド交換、若しくはこれらの組み合わせを含む全配列の何れかを有し、前記配列が停止コドンを有さない、請求項8に記載の核酸分子。   VEGF (SEQ ID No. 10), RAS (SEQ ID No. 11), Wnt (SEQ ID No. 12), MYC (SEQ ID No. 13), ERK (SEQ ID No. 14) and TRK (SEQ ID No. 14) .15) a sequence encoding a non-functional polypeptide selected from the group of polypeptides having a portion of the entire sequence, or at least one insertion, at least one to obtain a non-functional polypeptide 9. The nucleic acid molecule of claim 8, having any of a deletion, at least one nucleotide exchange, or an entire sequence including a combination thereof, wherein the sequence has no stop codon. a)プロモーター配列と、
b)動作的に前記プロモーター配列とリンクされた、機能的でないポリペプチドを得るために、少なくとも一つの挿入、少なくとも一つの核酸交換、若しくはこれらの組み合わせを含むHer−2neu(SEQ ID No.9)の機能的でないポリペプチドをコード化する配列であって、停止コドンを有さない当該配列と、
c)動作的に前記b)の配列と融合した、蛍光レポーターポリペプチドをコード化する配列とを有する単離された核酸分子であって、前記b)及び前記c)から成るコード配列が、5’末端で単一の開始コドンと、3’末端で単一の停止コドンとを有する、核酸分子。
a) a promoter sequence;
b) Her-2neu (SEQ ID No. 9) comprising at least one insertion, at least one nucleic acid exchange, or a combination thereof to obtain a non-functional polypeptide operatively linked to the promoter sequence A sequence encoding a non-functional polypeptide of the sequence without a stop codon;
c) an isolated nucleic acid molecule having a sequence encoding a fluorescent reporter polypeptide operably fused to the sequence of b), wherein the coding sequence consisting of b) and c) is 5 A nucleic acid molecule having a single start codon at the 'end and a single stop codon at the 3' end.
細胞を対象の遺伝子の発現に影響する化合物と接触させる時間にわたって前記細胞内の対象の前記遺伝子の発現を監視し、よって前記化合物の効果を監視するための請求項7乃至10の何れか一項に記載の核酸分子又は請求項1乃至6の何れか一項に記載の方法の使用。   11. A method as claimed in any one of claims 7 to 10 for monitoring the expression of the gene of interest within the cell over a period of time when the cell is contacted with a compound that affects expression of the gene of interest, and thus monitoring the effect of the compound. Use of the nucleic acid molecule according to claim 1 or the method according to any one of claims 1 to 6. 細胞内の対象の遺伝子の発現に影響する化合物を送出し、同時に、前記化合物により誘発される対象の前記遺伝子の発現での影響を監視するだけでなく前記化合物の送出を監視するための請求項7乃至10の何れか一項に記載の核酸分子又は請求項1乃至6の何れか一項に記載の方法の使用。   Claims for delivering a compound that affects the expression of a gene of interest in a cell and simultaneously monitoring the delivery of said compound as well as monitoring the effect on expression of said gene of interest in said subject by said compound Use of the nucleic acid molecule according to any one of claims 7 to 10 or the method according to any one of claims 1 to 6. 対象の遺伝子の発現での他の変化を得るために、対象の前記遺伝子の発現に影響する化合物の量を調整するための請求項7乃至10の何れか一項に記載の核酸分子又は請求項1乃至6の何れか一項に記載の方法の使用。   11. The nucleic acid molecule or claim 1 for adjusting the amount of a compound that affects the expression of said gene of interest in order to obtain other changes in the expression of the gene of interest. Use of the method according to any one of 1 to 6. 別々に又は組み合わせて、最も有力なデメチル化薬を識別するために、種々異なるデメチル化薬をテストするための請求項7に記載の核酸分子又は請求項2及び3に記載の方法の使用。   Use of the nucleic acid molecule according to claim 7 or the method according to claims 2 and 3 for testing different demethylating drugs, separately or in combination, in order to identify the most potent demethylating drugs. 別々に又は組み合わせて、最も有力なRNAiを識別するために、対象の一つの遺伝子に対して調整される種々異なるRNAiをテストするための請求項8乃至10の何れか一項に記載の核酸分子又は請求項4及び5に記載の方法の使用。   11. A nucleic acid molecule according to any one of claims 8 to 10 for testing different RNAi that are adjusted for one gene of interest in order to identify the most potent RNAi separately or in combination. Or use of the method according to claims 4 and 5.
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